Verfahren zur industriellen Produktion von Graphen ist gefunden

Forschung, metall, Graphen Bildquelle: University of Manchester
Das Kohlenstoff-Material Graphen kann mit einem neuen Fertigungsverfahren auf einem völlig anderen Niveau produziert werden als bisher. Die an der Technologie-Universität MIT entwickelte Methode ist erstmals auch geeignet, in einen industriellen Maßstab überführt zu werden, was die Entwicklung neuer Anwendungen überhaupt erst sinnvoll machen würde. In den vergangenen Jahren haben Physiker und andere Forscher immer wieder spannende Eigenschaften des Graphen beschrieben und klargemacht, dass mit dem Material entscheidende Durchbrüche in verschiedenen Bereichen möglich werden könnten. Wenn, ja wenn es denn gelingt, den Stoff in größerem Stil und in verwertbarer Form zu produzieren. Bisher arbeitete man in den Labors lediglich mit kleinen Proben.

Am MIT konnte nun aber ein Verfahren entwickelt werden, bei dem aus einem Produktionssystem im Grunde eine quasi endlose Membran aus wabenförmig angeordneten Kohlenstoff-Atomen herauskommt. Diese könnte dann der Rohstoff für eine Weiterverarbeitung sein. Möglich ist es aber auch, gezielt "Fehler" in die extrem dünne Folie hineinzubauen - dadurch entstehen gewünschte Öffnungen, wodurch das Graphen sich als neuer Filter nutzen ließe, der nur Atome oder Moleküle bis zu einer bestimmten Größe hindurch ließe.


Eine endlose Folie

Die in der Forschung genutzten Kleinmengen an Graphen wurden meistens produziert, indem man eine warme Kupferfolie mit kohlenstoffhaltigen Gasen bedampfte. Hierbei setzten sich die Kohlenstoff-Atome zwar in der gewünschten Struktur ab - doch das Verfahren war im Verhältnis zu den erhaltenen Mengen viel zu aufwendig, als dass man es wirtschaftlich nutzen könnte.

Das Grundprinzip verwendet man nun weiterhin, wenn auch in veränderter Form: Hier wird ebenfalls Kupferfolie von einer Spule durch eine Bedampfungskammer geführt und die Graphen-Membran setzt sich auf ihr ab. Anschließend kann die Kohlenstoff-Folie aber von ihrem Trägermedium getrennt und aufgewickelt werden, während die Kupferfolie im Endlosband wieder auf die Spule läuft und erneut eingesetzt wird.

Im bisher am besten gelaufenen Versuch haben die Forscher so pro Minute 5 Zentimeter neuer Graphenfolie hervorgebracht. Binnen vier Stunden konnten sie ein zehn Meter langes Stück aufrollen. Auch wenn noch Verbesserungen im Detail nötig sind, lässt sich so doch durchaus eine industrielle Fertigung vorstellen, bei der Graphen quasi als endlose Membran aus der Maschine kommt. Forschung, metall, Graphen Forschung, metall, Graphen University of Manchester
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