Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Das „Wundermaterial“ Graphen anwendungsreif machen

01.02.2011
Zukunftsweisende nanophysikalische Forschung an der Universität Bielefeld

Graphen ist ein Material, das aus einer einzigen Lage von Kohlenstoffatomen besteht, die in einem Gitter aus sechseckigen „Honigwaben“ angeordnet ist. Graphen ist gleichzeitig das dünnste und das stärkste Material, das je von Menschen hergestellt wurde.

Der Nobelpreis für Physik wurde 2010 an die Physiker Andre Geim und Konstantin Novoselov (Universität Manchester) für ihre Grundlagenforschung an Graphen verliehen. Auch an der Universität Bielefeld forschen die Physiker Prof. Dr. Armin Gölzhäuser und Dr. Andrey Turchanin intensiv an dem vielversprechenden Nanomaterial mit besonderen elektronischen Eigenschaften.

Sie werden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Noch gibt es keine Produkte, die Graphen enthalten, aber Graphen ermöglicht es, schnelle Transistoren (mehr als 100 Gigahertz) zu entwickeln, die viel schneller wären, als die bisher in Computerchips verwendeten Silizium-Transistoren. Graphen hat damit ein enormes wirtschaftliches Potenzial. In Zukunft könnten Graphen-basierte Produkte millionenfach in Computern, Solarzellen oder Displays eingesetzt werden.

In Bielefeld hat die Zukunft dazu schon begonnen: Armin Gölzhäuser und Andrey Turchanin gehen die ersten Schritte von der Grundlagenforschung in die Anwendung. Ihr Ziel ist es, Graphen für die Massenproduktion fit zu machen. Sie haben physikalisch-chemische Verfahren entwickelt, um Graphen aus organischen Molekülen herzustellen. Dazu bringen sie sehr dünne Lagen von Molekülen auf Metalloberflächen auf. Durch eine Bestrahlung mit Elektronen werden die einzelnen Moleküle zu einer geschlossenen Schicht verbunden, die sich bei Erhitzen unter Luftabschluss in Graphen umwandelt.

Turchanin und Gölzhäuser möchten diese sehr einfache Herstellungsmethode nutzen, um große Mengen an Graphen, zum Beispiel für elektronische Bauteile herzustellen. So könnte Graphen statt den heute verwendeten Indium-basierten Materialien Flüssigkristallanzeigen (LCDs) revolutionieren, die in Flachbildschirmen, Monitoren und Handys verwendet werden. Dies ist besonders wichtig, da die weltweiten Indium-Vorräte nur noch wenige Jahre reichen. Für diese Forschung wurden Turchanin und Gölzhäuser jetzt von der DFG und dem BMBF insgesamt circa 1 Mio. Euro bereitgestellt.

In interdisziplinären Projekten arbeiten Physiker, Chemiker, Materialwissenschaftler und Ingenieure zum Thema „Graphen“. Partnerinstitute der Bielefelder Wissenschaftler sind die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (Braunschweig), das Max-Planck-Institut für Polymerforschung (Mainz), die RWTH Aachen und die Humboldt-Universität zu Berlin. Diese Verbünde werden von Bielefeld aus koordiniert. Durch ihre gute Ausstattung, wie zum Beispiel das neue Helium-Ionen-Mikroskop, bietet die Universität Bielefeld eine einmalige Forschungsinfrastruktur zur Erforschung des Wundermaterials Graphen. Der Forschungsprorektor der Universität Bielefeld Prof. Dr. Martin Egelhaaf betonte in diesem Zusammenhang: „Die Nanowissenschaften gehören zu den Profilbereichen, in die die Universität in den letzten Jahren gezielt investiert hat. Die Forschung an Graphen ist überdies ein schönes und sehr zukunftsträchtiges Beispiel für die anwendungsorientierte Verbundforschung.“

Kontakt:
Professor Dr. Armin Gölzhäuser, Universität Bielefeld
Fakultät für Physik/Bielefeld Institute for Biophysics and Nanoscience (BINAS)
Tel: 0521 106-5362
E-Mail: ag@uni-bielefed.de
Privatdozent Dr. Andrey Turchanin
Fakultät für Physik/Bielefeld Institute for Biophysics and Nanoscience (BINAS)
Tel: 0521 106-5376
E-Mail: turchanin@physik.uni-bielefeld.de

Ingo Lohuis | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-bielefeld.de

Weitere Berichte zu: BINAS BMBF Biophysics DFG Graphen-Speicher Grundlagenforschung Molekül Nanoscience Physik

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?
16.07.2018 | Forschungsverbund Berlin e.V.

nachricht Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen
13.07.2018 | Technische Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Im Focus: First evidence on the source of extragalactic particles

For the first time ever, scientists have determined the cosmic origin of highest-energy neutrinos. A research group led by IceCube scientist Elisa Resconi, spokesperson of the Collaborative Research Center SFB1258 at the Technical University of Munich (TUM), provides an important piece of evidence that the particles detected by the IceCube neutrino telescope at the South Pole originate from a galaxy four billion light-years away from Earth.

To rule out other origins with certainty, the team led by neutrino physicist Elisa Resconi from the Technical University of Munich and multi-wavelength...

Im Focus: Magnetische Wirbel: Erstmals zwei magnetische Skyrmionenphasen in einem Material entdeckt

Erstmals entdeckte ein Forscherteam in einem Material zwei unabhängige Phasen mit magnetischen Wirbeln, sogenannten Skyrmionen. Die Physiker der Technischen Universitäten München und Dresden sowie von der Universität zu Köln können damit die Eigenschaften dieser für Grundlagenforschung und Anwendungen gleichermaßen interessanten Magnetstrukturen noch eingehender erforschen.

Strudel kennt jeder aus der Badewanne: Wenn das Wasser abgelassen wird, bilden sie sich kreisförmig um den Abfluss. Solche Wirbel sind im Allgemeinen sehr...

Im Focus: Neue Steuerung der Zellteilung entdeckt

Wenn eine Zelle sich teilt, werden sämtliche ihrer Bestandteile gleichmässig auf die Tochterzellen verteilt. UZH-Forschende haben nun ein Enzym identifiziert, das sicherstellt, dass auch Zellbestandteile ohne Membran korrekt aufgeteilt werden. Ihre Entdeckung eröffnet neue Möglichkeiten für die Behandlung von Krebs, neurodegenerative Krankheiten, Alterungsprozessen und Virusinfektionen.

Man kennt es aus der Küche: Werden Aceto balsamico und Olivenöl miteinander vermischt, trennen sich die beiden Flüssigkeiten. Runde Essigtropfen formen sich,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungen

Conference on Laser Polishing – LaP: Feintuning für Oberflächen

12.07.2018 | Veranstaltungen

Materialien für eine Nachhaltige Wasserwirtschaft – MachWas-Konferenz in Frankfurt am Main

11.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vertikales Begrünungssystem Biolit Vertical Green<sup>®</sup> auf Landesgartenschau Würzburg

16.07.2018 | Architektur Bauwesen

Feinstaub macht Bäume anfälliger gegen Trockenheit

16.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Krebszellen Winterschlaf halten

16.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics