GRAPHEN Comeback eines Wundermaterials

Astun

Jäger verlorenen Wissens
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Rohrbach bei Mattersburg
Graphen:
🔸extrem dünn
🔸leitfähig
🔸stabil
Das Material wurde als Revolution bejubelt.
Doch das fast unsichtbare Material bereitete große Probleme.
Erst jetzt, 16 Jahre nach seiner Entdeckung, kommt es in unserem Alltag an.

Graphens Wandlungsfähigkeit ist enorm - je nachdem mit welchem anderen Materialien es kombiniert wird.
Doch gerade das Aufeinanderfügen verschiedener Schichten war eines der größten Probleme der Forschung.

Was zeichnet Graphen eigentlich noch aus:
🔸Graphen ist atomar dünn
🔸es leitet Strom hervorragend
🔸es leitet Wärme hervorragend
🔸Zugfestigkeit: 125 mal so hoch wie Stahl

🔸Hier sollte es ganz neue Anwendungen ermöglichen:
🔘In der Elektronik​
🔘In Kompositwerkstoffen​
🔘In der Energietechnik​

Doch Produktion und Handhabung eines so dünnen Materials stellten die Forscher vor große Probleme und Schwierigkeiten.
Die Forscher mussten erst lernen, mit einem so kniffeligen, ja fast unsichtbaren Stoff umzugehen.
Mittlerweile bekommen sie viele der Anfangsprobleme in den Griff.
Graphen kommt schrittweise der Alltagsreife näher.
Mit ein paar Anwendungsmöglichkeiten hat man selbst unter den Pionieren nicht gerechnet.

Anwendungsmöglichkeiten:
🔸Hightech-Elektronik
🔸Tests für Bakterien, Viren und Pilzen
🔸neuartige Akkus
🔸Solarzellen
🔸Wasserfilter
🔸Sensoren für Medizin, Industrie und Wissenschaft

In Berlin werden zur Zeit Sepsistests auf der Basis von modifizierten Graphenflocken entwickelt.
Dazu modifiziert man die Graphenflocken, indem man ein bestimmtes Molekül an sie andockt.
Die Moleküle sind so ausgewählt, dass sich nur bestimmte Bakterien an sie hängen.
Gibt man einen Tropfen Blut auf den Sensorchip, fangen die Moleküle die gesuchten Bakterien ein, sofern sie überhaupt vorhanden sind.
Dadurch ändern sich nicht nur die Eigenschaften der Moleküle, sondern auch jene des Graphens.
Lässt man einen elektronischen Strom durch den Graphenchip fließen, ändert sich der Stromfluss.
Dank der hohen Leitfähigkeit von Graphen lässt sich das präzise auslesen.
Solche Chips lassen sich kostengünstig herstellen.
Daher könnten zukünftig solche Sepsistests, aber auch andere Tests, beim Hausarzt möglich werden, ähnlich wie bei den Glukosetests.
Bei vielen Krankheiten könnte Graphen die Erreger identifizieren.
Vielleicht halten wir bald einen vollkommen zuverlässigen SARS-Covid19-Test auf Graphenbasis in Händen.
Das wäre wahrscheinlich der schnellste und zuverlässigste Test überhaupt, welche wir auch brauchen, wenn man die Pandemie eindämmen will.

Auch Gase könnten von Graphensensoren aufgespürt werden.
🔸Kohlendioxid
🔸Kohlenmonoxid
🔸Wasserstoff
🔸Methan
🔸Ethanol

Und ob man es glaubt oder nicht, aber dank seiner Flexibilität kann man graphenhaltige Fasern entwickeln, welche WLAN-Signale abgeben.
So gesehen könnte man einen ganzen WLAN-Router in einem Pullover unterbringen, aber ob sich das durchsetzen würde, das darf bezweifelt werden.

Aus Graphen lassen sich auch Supraleiter herstellen, also Materialien, welche Strom verlustfrei leiten.
Doch dazu benötigt man nicht nur tiefe Temperaturen, sondern auch zwei Graphenschichten, welche im richtigen Winkel aufeinandergelegt werden müssen.
Dieser Winkel beträgt exakt 1,1 Grad.
Dann bildet sich ein Muster, welches den Stromfluss erleichtert.
Diese Entdeckung macht Hoffnung, dass in Graphen noch einige Geheimnisse schlummern.

Quelle:
P. M. - Magazin
Ausgabe 11/2020
 
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