Rekordverdächtiges Graphen hergestellt, bereit für Chips oder Batterien

Es wurden rekordverdächtige Graphenfilme hergestellt, deren Festigkeit und Leitfähigkeit an die theoretischen Grenzen grenzen: Möglich wurde dies durch eine neue Methode, mit der sich dieses Material mit seinen außergewöhnlichen Eigenschaften 20-mal schneller herstellen lässt. Die von Rodney Ruoff vom Institute for Basic Science (IBS) in Südkorea koordinierte und in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlichte Forschung stellt einen wichtigen Schritt vorwärts für die breite Nutzung von Graphen dar, von Chips bis hin zu den Batterien der Zukunft .

Seit seiner Entdeckung im Jahr 2004 gilt Graphen , das aus einer extrem dünnen Schicht von Kohlenstoffatomen besteht, als Material mit unglaublichen Eigenschaften . Seine Erfinder erhielten dafür sogar einen Nobelpreis. Sein praktischer Nutzen blieb jedoch bisher begrenzt . Eines der größten Hindernisse ist die Schwierigkeit , es einfach und wirtschaftlich herzustellen. Die neue Arbeit koreanischer Forscher könnte diese Einschränkungen jedoch überwunden haben.

Der Schlüssel zu der neuen Produktionsmethode ist die Verwendung eines porösen Substrats , einer Art Schwamm, auf dem das Graphen wächst . Es lässt sich dann leicht trennen , wodurch die Bildung von Unebenheiten und Falten verhindert wird. Diese Eigenschaften, so die Autoren der Forschungsnotiz, ermöglichen Graphen elektrische und thermische Leitfähigkeitseigenschaften, die sehr nahe an den theoretischen Werten liegen . Das neue Verfahren ermöglicht außerdem ein ultraschnelles Wachstum mit einer Rate von 6,2 Schichten pro Sekunde , mehr als 20-mal schneller als herkömmliche Methoden, wodurch dieses Material für die Produktion im großen Maßstab geeignet ist .

„Darüber hinaus konnten wir durch die Vorformung der Metallfolien, aus denen die geschmolzene Legierung hergestellt wurde, die Graphitschichten in komplexe Formen bringen “, bemerkte Yongqiang Meng, einer der Co-Autoren der Studie. „Dieser Grad an Kontrolle eröffnet neue Möglichkeiten für die Herstellung maßgeschneiderter Geräte und praktische Anwendungen.“ Laut den Forschern sind die potenziellen Anwendungen vielfältig : von Wärmeableitungsgeräten über innovative Chips für Rechenzentren, die sich der künstlichen Intelligenz widmen, bis hin zu Beschichtungen für innovative Batterien .