Abo
  • Services:
Anzeige
Mit Ionen beschossenes Graphen: Fehlen eines Atoms
Mit Ionen beschossenes Graphen: Fehlen eines Atoms (Bild: The Nanomaterials, Nanomechanics and Nanodevices Lab/Rice University)

Kohlenstoff: Graphen bekommt Risse

Graphen gilt als sehr stabiles Wundermaterial. Forscher aus den USA haben jedoch herausgefunden, dass nur fehlerfreies Graphen reißfest ist. Hat der einlagige Kohlenstoff Fehler, ist er nicht sehr solide.

Anzeige

Graphen hat eine höhere Zugfestigkeit als Stahl, ist dabei aber viel leichter. Das macht den einlagigen Kohlenstoff zu einem Wunschmaterial für Hardwarehersteller. US-Wissenschaftler haben aber eine Schwachstelle gefunden.

Die Bindungen zwischen Kohlenstoffatomen gehören zu den stabilsten überhaupt. Allerdings nur dann, wenn sie intakt sind. Nicht perfektes Graphen hingegen sei spröde wie Keramik oder Glas, berichtet ein Forscherteam von der Rice University in Houston im US-Bundesstaat Texas und dem Georgia Institute of Technology (Georgia Tech) in Atlanta.

"Graphen hat außergewöhnliche physikalische Eigenschaften, aber um es einzusetzen, müssen wir die praktische Stärke von großflächigem Graphen verstehen, die durch die Bruchzähigkeit bestimmt wird", erklärt Ting Zhu vom Georgia Tech. Sie seien die ersten, die die Bruchzähigkeit von Graphen untersucht hätten, schreiben die Forscher in der Fachzeitschrift Nature Communications.

Mit Ionen beschossen

Für Tests legten die Forscher zwei einlagige Graphenbogen mit einer Kantenlänge von wenigen Mikrometern übereinander. Sie beschossen das Graphen mit einem Ionenstrahl, so dass eine Schwachstelle von weniger als zehn Prozent der Breite der Bogens entstand. Anschließend zogen die Forscher an den Seiten des Graphens und maßen die Kraft, die sie aufwenden mussten, um es zu zerreißen.

Der Fehler habe die Bruchfestigkeit des Graphens immens verringert: Perfektes Graphen hält einer Belastung von 100 Gigapascal stand, bei fehlerhaftem seien es nur 4 Megapascal gewesen. Das Graphen sei nur so stabil wie sein schwächstes Glied, sagen die Forscher.

Fehlendes Atom

"Jeder glaubt, dass die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung die stärkste Bindung in der Natur sei, so dass das Material sehr gut sein muss. Aber das stimmt nicht mehr, wenn solche Fehler auftreten", sagt Rice-Materialwissenschaftler Jun Lou. Und die Wahrscheinlichkeit, dass Fehler aufträten, steige mit der Größe des Bogens. Ein Fehler könne schon sein, dass in einem Kohlenstoff-Ring ein Atom fehle.

Die Rice-Forscher um Zhu hatten die praktischen Tests durchgeführt. Das Georgia-Tech-Team um Zhu führte eine Computersimulation durch, um den Bruchprozess nachvollziehen zu können. "Es ist wichtig zu verstehen, wie Fehler den Umgang, die Verarbeitung und die Herstellung dieser Materialien beeinflussen", resümiert Lou. Ihre Arbeit könnte auch als Basis für Tests mit anderen zweidimensionalen Materialien dienen.


eye home zur Startseite
superduper 02. Mai 2014

Wie sieht denn die Ausbeute von perfekten Graphenkomponenten aus? Und wichtiger, soll...

HerrMannelig 02. Mai 2014

Naja, irgenwelche Ergebnisse und Erkenntnisse müssen sie ja liefern, um weiterhin ihre...

HerrMannelig 01. Mai 2014

Bingo. bei einer einzelnen Lage ist eben nichts drumherum und das ist es kein Wunder.

uselessdm 01. Mai 2014

Oh Mann :)

uselessdm 01. Mai 2014

wie schwierig ist es perfektes Material herzustellen? Wenn praktisch alles was auch einer...



Anzeige

Stellenmarkt
  1. Thalia Bücher GmbH, Hagen (Raum Dortmund)
  2. Robert Bosch GmbH, Stuttgart-Feuerbach
  3. Wirecard Technologies GmbH, Aschheim bei München
  4. Katholische Universität Eichstätt-Ingolstadt, Eichstätt


Anzeige
Hardware-Angebote
  1. und 15€ Cashback erhalten

Folgen Sie uns
       


  1. DNS NET

    Erste Kunden in Sachsen-Anhalt erhalten 500 MBit/s

  2. Netzwerk

    EWE reduziert FTTH auf 40 MBit/s im Upload

  3. Rahmenvertrag

    VG Wort will mit Unis neue Zwischenlösung für 2017 finden

  4. Industriespionage

    Wie Thyssenkrupp seine Angreifer fand

  5. Kein Internet

    Nach Windows-Update weltweit Computer offline

  6. Display Core

    Kernel-Community lehnt AMDs Linux-Treiber weiter ab

  7. Test

    Mobiles Internet hat viele Funklöcher in Deutschland

  8. Kicking the Dancing Queen

    Amazon bringt Songtexte-Funktion nach Deutschland

  9. Nachruf

    Astronaut John Glenn im Alter von 95 Jahren gestorben

  10. Künstliche Intelligenz

    Go Weltmeisterschaft mit Menschen und KI



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Kosmobits im Test: Tausch den Spielecontroller gegen einen Mikrocontroller!
Kosmobits im Test
Tausch den Spielecontroller gegen einen Mikrocontroller!
  1. HiFive 1 Entwicklerboard mit freiem RISC-Prozessor verfügbar
  2. Simatic IoT2020 Siemens stellt linuxfähigen Arduino-Klon vor
  3. Calliope Mini Mikrocontroller-Board für deutsche Schüler angekündigt

Gigaset Mobile Dock im Test: Das Smartphone wird DECT-fähig
Gigaset Mobile Dock im Test
Das Smartphone wird DECT-fähig

Civilization: Das Spiel mit der Geschichte
Civilization
Das Spiel mit der Geschichte
  1. Civilization 6 Globale Strategie mit DirectX 12
  2. Take 2 GTA 5 saust über die 70-Millionen-Marke
  3. Civilization 6 im Test Nachhilfestunde(n) beim Städtebau

  1. Re: Danke Apple

    Seitan-Sushi-Fan | 03:45

  2. Re: mit Linux...

    paris | 03:29

  3. Re: Für mich liegt das nicht am Windows update...

    paris | 03:24

  4. Re: geHyptes Produkt - 99% der Leute können das...

    Shrykull | 03:13

  5. Re: Die Darstellung ist etwas einseitig

    Galde | 02:53


  1. 18:40

  2. 17:30

  3. 17:13

  4. 16:03

  5. 15:54

  6. 15:42

  7. 14:19

  8. 13:48


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel