Graphen im Großmaßstab

Was es mit dem Wunderpolymer Graphen auf sich hat

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Neue Methode funktioniert auch auf Metallen

Bei diesem Verfahren könnten die Substrate genügend Kohlenstoff für das Graphenwachstum aus der flüssigen Phase aufnehmen, selbst dann, wenn sich das Graphen nur schwach anbinden ließe. Ein Vorteil der neuen Methode sei darin zu sehen, dass sie auch auf Metalloberflächen wie Silber funktioniert, was mit dem klassischen CVD-Verfahren bislang nicht möglich war. Was bedeutet, dass sich die Graphengitter ohne Beschädigung ablösen lassen: Graphen und Trägermaterial haften aneinander wie zwei nasse Blätter Papier. Man könnte eines leicht wegnehmen, ohne das andere zu zerstören, beschreibt Müller.

Unempfindliches Verfahren zur Graphen-Gewinnung

Um nachzuweisen, dass die LPD-Synthese ein robustes Verfahren darstellt, das auch unter ungünstigsten Voraussetzungen funktioniert, wagten die Wissenschaftler ein besonderes Experiment: Anstatt eine synthetische Kohlenstoffverbindung mit der Spritze aufzutragen, tippten sie einmal mit einer buchstäblich verschwitzten Fingerspitze auf das Trägermaterial. „Ein Fingerabdruck auf der Probe ist eigentlich ein Tabu in der Oberflächenanalytik“, sagt Frank Müller. Schweiß bestehe aus einem unkontrollierten Gemisch zahlreicher komplexer Kohlenstoffverbindungen, unter anderem Fettsäuren und Salze.

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LPD-Prozess ist viel versprechend

Trotz dieser ungünstigen Versuchsbedingungen stellten die Wissenschaftler fest, dass die Flüssigkeit des Fingerabdrucks bei der LPD-Synthese ebenso gut wie ein synthetischer Precursor funktioniert: „Mit dem LPD-Verfahren kann man auch Substrate nutzen, die mit der klassischen CVD-Methode bislang nicht zugänglich sind.“ Diese Tatsache eröffnet neue Möglichkeiten für den Transfer von Graphen auf andere Trägermaterialien – ein Aspekt, dem aktuell im Rahmen der EU-Forschungsinitiative „Graphene Flagship“ eine zentrale Rolle zugeschrieben wird.

Es kann aber noch lange dauern...

Allerdings bleibt bei aller Euphorie und bei allem Engagement die Frage, wann damit gerechnet werden kann, Graphen im industriellen Maßstab produzieren und einsetzen zu können. Schenkt man den Physik-Nobelpreisträgern des Jahres 2010 Glauben, ist Geduld die Fähigkeit, in der Anwender sich üben sollten: Von der Entwicklung eines neuen Materials bis zu seiner Alltagstauglichkeit könnten ihrer Meinung nach durchaus 40 Jahre vergehen.

Der Beitrag erschien zuerst auf dem Portal unserer Schwestermarke MM Maschinenmarkt.

Literatur

[1] http://ec.europa.eu/digital-agenda/en/fet-flagships sowie http://graphene-flagship.eu/

[2] Frank Müller et al., Graphene from Fingerprints: Exhausting the Performance of Liquid Precursor Deposition, Langmuir, 2014, 30 (21), pp 6114–6119, http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/la500633n

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