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Graphen im Großmaßstab

Wettlauf um die Graphen-Herstellung

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Werfen wir einen Blick auf die strukturellen Details: Wer Graphen auf molekularer Ebene betrachtet, wird an die Struktur eines Maschendrahtzauns erinnert. Jede Masche ist einem Benzolring ähnlich, dessen Ecken von einem Kohlenstoffatom besetzt sind. Der „Graphenzaun“ lässt sich wie der Gartenzaun aufrollen und bildet lange, röhrenartige Strukturen, deren physikalische Eigenschaften die Fantasie von Forschern und Anwendern gleichermaßen beflügelt und eine Art Goldgräberstimmung in der Materialwissenschaft ausgelöst haben.

Graphen regt Phantasien an

Auf jeden Fall ist Graphen eines der derzeit vielversprechendsten Materialien überhaupt. Und das zu Recht, meint die Physikerin und Elektronenmikroskop-Spezialistin Ute Kaiser von der Universität Ulm, die sich seit Jahren mit Graphen beschäftigt. Denn offenkundig reicht die Forschervorstellung sogar soweit, dass man glaubt, eines Tages Seile daraus flechten zu können, mit denen man eine Raumstation in der Erdumlaufbahn halten könnte.

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Graphen soll so bald wie möglich in die Anwendung kommen

Gemeinsam mit Kollegen von den Universitäten Bielefeld und Jena sowie dem Chemiekonzern BASF und dem Nanomembranhersteller CMM Technologies arbeitet Ute Kaiser an einem Projekt, das die Herstellung von Graphen-Nanomembranen zum Ziel hat: Die Nanofiltration, erklärt Projektkoordinator Andrey Turchanin, ist zur Entsalzung von Wasser sehr interessant aber auch für die Filtration von anderen Flüssigkeiten, Gasen und Biomolekülen. Die Kunst bestehe darin, durch Änderung der Porengrößen der Materialstruktur und -oberfläche die Membraneigenschaften an unterschiedliche Aufgaben anzupassen.

Das Vorhaben wird im Rahmen der Initiative „Graphene Flagship“ von der EU gefördert, die das „Wundermaterial“ Graphen nächstmöglich in der Anwendung sehen will. Da aber liegt der springende Punkt: Graphen in hinreichender Menge zu bezahlbaren Preisen zu erzeugen, erweist sich als Herausforderung, deren Bewältigung jedoch beflügelt wird vom Motto: Wer zuerst kommt, mahlt zuerst, sprich: dem gehört der Graphenmarkt. Diese Tatsache treibt Entwickler und Erfinder in aller Welt an.

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