Was sind die Verwendungen von Graphen?

Graphen dürfte eine der revolutionärsten wissenschaftlichen Entdeckungen aller Zeiten werden. Dieses einfache Kohlenstoff-Allotrop besitzt physikalische Eigenschaften, die in Bezug auf die Vielzahl seiner möglichen Anwendungen bisher undenkbar waren. Es ist buchstäblich eine Schicht von Atomen, die sich bewegen lässt, die steifer als ein Diamant ist, völlig undurchlässig ist und eine millionenfach bessere Stromdichte als Kupfer aufweist. Gegenwärtig ist die große Anzahl möglicher Verwendungen von Graphen genau das - mögliche Verwendungen. Die Entwicklung dieses Materials steckt noch in den Kinderschuhen, aber mögliche Anwendungen umfassen Touchscreen-Technologie, elektronische Halbleiterkomponenten und Gassensoren.

In wissenschaftlicher Hinsicht ist Graphen eine der anomalsten Substanzen, die jemals erforscht wurden. Praktisch handelt es sich um ein einfaches Kohlenstoff-Allotrop, was bedeutet, dass es sich um eine von mehreren möglichen Formen von Kohlenstoff handelt, wobei der Diamant eine andere ist. Graphen ist im Grunde eine einzelne atomare Schicht von Kohlenstoffmolekülen, die nicht nur starr genug ist, um aufgenommen zu werden, sondern auch mit bloßem Auge sichtbar ist. Es ist absolut undurchlässig, besitzt eine hervorragende thermische und elektrische Leitfähigkeit und ist beständig gegen starken Säure- und Laugenangriff. Es zeigt auch außergewöhnliche Festigkeit und Flexibilität und hat auch gute optische Eigenschaften.

All diese Eigenschaften machen Graphen zu einem der aufregendsten und potentiell reichhaltigsten Materialien aller Zeiten. Die Forschung und Entwicklung in Bezug auf die möglichen Verwendungen von Graphen ist immer noch am Ende einer viel versprechenden Kurve, aber die ersten Arbeiten haben einige sehr ermutigende Ergebnisse geliefert. Eine der Branchen, die von den vielen möglichen Verwendungen von Graphen am meisten profitieren wird, ist die Elektrotechnik. Flexible Touchscreens, hocheffiziente Halbleiterbauelemente und Raumtemperatursupraleiter sind nur einige der Einsatzmöglichkeiten von Graphen in diesem Industriesektor.

Die Undurchlässigkeit von Graphen und seine molekulare Reaktion auf den Kontakt mit Gasen machen es auch zu einem starken Kandidaten für die Verwendung in Gasdetektionsgeräten. Darüber hinaus verspricht seine Inertheit die Entwicklung von säure- und alkalibeständigen Beschichtungen. Die Tatsache, dass es sich um ein Material handelt, das das dünnste einzelne Atomgitter erzeugen kann und gute optische Eigenschaften aufweist, bedeutet auch, dass es eine ausgezeichnete Trägermembran für Elektronenmikroskope ist. Obwohl die großtechnische kommerzielle Anwendung all dieser Anwendungen voraussichtlich noch Jahre von 2011 entfernt ist, sind die Verwendungsmöglichkeiten von Graphen zu bedeutend, um kein Interesse und keine beträchtliche Welle neuer Forschungen hervorgerufen zu haben.