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pte20190826003 Forschung/Technologie, Produkte/Innovationen

"Unmögliche" Graphen-Ableger jetzt möglich

Forscher der University of Manchester ersetzen bei 2D-Materialien Mechanik durch Chemie


Zwischenschritt bei der Herstellung von 2D-Materialien (Bild: manchester.ac.uk)
Zwischenschritt bei der Herstellung von 2D-Materialien (Bild: manchester.ac.uk)

Manchester (pte003/26.08.2019/06:10) - Das vielseitig nutzbare Kohlenstoffmaterial Graphen lässt sich mithilfe von Tesafilm herstellen. Klebt man einen Streifen auf einen Kohlenstoffblock und zieht ihn wieder ab, bleibt an der Klebeseite Graphen hängen. Die Herstellung derartiger 2D-Materialien gelingt auch mit anderen Werkstoffen, wie Forscher der University of Manchester http://manchester.ac.uk herausgefunden haben.

Atome einfach ausgetauscht

Die Herstellung der 2D-Materialien gelingt den Wissenschaftlern mit einer chemischen Umwandlung. Als Beispiel nennt Professor Rahul Nair Indium-Selenid, das es in 2D-Form gibt. Auf chemischem Weg hat das Team das Selen durch Fluoratome ersetzt - fertig war das Indiumfluorid als 2D-Material. "Wir glauben, dass wir einen entscheidenden Fortschritt in der Materialwissenschaft erzielt haben. Es ist eindeutig ein Meilenstein für die Entwicklung zweidimensionaler Materialien", so Nair.

Indium-Fluorid ist ein Halbleiter, der vollkommen transparent ist. Das eröffnet neue Möglichkeiten in der Herstellung elektronischer und optoelektronischer Schaltungen. Die chemische Veränderung von Materialien ist ein machtvolles Instrument zur Herstellung von Werkstoffen mit erwünschten und oft auch überraschenden Eigenschaften. Vishnu Sreepal, der zu Nairs Team gehört, sagt, die Arbeit zeige, dass es möglich ist, künstliche 2D-Materialien herzustellen, die bisher als unmöglich zu realisieren angesehen wurden.

Mekka der 2D-Materialforschung

Der Prozess ist den Wissenschaftlern zufolge kontrollierbar, einfach durchzuführen und sehr effektiv. Um bestimmte Eigenschaften dieser Materialien zu erreichen, könnten sogar einzelne Atome beziehungsweise Moleküle eingeschmuggelt werden - sie lassen sich dotieren. Manchester gilt als das Mekka der Graphen-Forschung. Dort haben die russischstämmigen Forscher Andre Geim und Konstantin Novoselov 2004 das erste Graphen hergestellt. Dafür erhielten sie 2010 den Physiknobelpreis.

(Ende)
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