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. Deutsche Bundesbank, München
  2. AKDB, München
  3. ORBIT Gesellschaft für Applikations- und Informationssysteme mbH, Bonn
  4. SQS Software Quality Systems AG, Frankfurt, deutschlandweit


Anzeige
Hardware-Angebote
  1. 249,29€ (Vergleichspreis 305€)
  2. (Core i5-7600K + Asus GTX 1060 Dual OC)

Folgen Sie uns
       


  1. Adobe

    Die Flash-Ära endet 2020

  2. Falscher Schulz-Tweet

    Junge Union macht Wahlkampf mit Fake-News

  3. BiCS3 X4

    WDs Flash-Speicher fasst 96 GByte pro Chip

  4. ARM Trustzone

    Google bescheinigt Android Vertrauensprobleme

  5. Überbauen

    Telekom setzt Vectoring gegen Glasfaser der Kommunen ein

  6. Armatix

    Smart Gun lässt sich mit Magneten hacken

  7. SR5012 und SR6012

    Marantz stellt zwei neue vernetzte AV-Receiver vor

  8. Datenrate

    Vodafone weitet 500 MBit/s im Kabelnetz aus

  9. IT-Outsourcing

    Schweden kaufte Clouddienste ohne Sicherheitsprüfung

  10. Quantengatter

    Die Bauteile des Quantencomputers



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Kryptowährungen: Bitcoin steht vor grundlegenden Änderungen
Kryptowährungen
Bitcoin steht vor grundlegenden Änderungen
  1. Linux-Distributionen Mehr als 90 Prozent der Debian-Pakete reproduzierbar
  2. Die Woche im Video Strittige Standards, entzweite Bitcoins, eine Riesenkonsole
  3. Kryptowährung Bitcoin notiert auf neuem Rekordhoch

IETF Webpackage: Wie das Offline-Internet auf SD-Karte kommen könnte
IETF Webpackage
Wie das Offline-Internet auf SD-Karte kommen könnte
  1. IETF Netzwerker wollen Quic-Pakete tracken
  2. IETF DNS wird sicher, aber erst später
  3. IETF Wie TLS abgehört werden könnte

Gaming-Monitor Viewsonic XG 2530 im Test: 240 Hertz, an die man sich gewöhnen kann
Gaming-Monitor Viewsonic XG 2530 im Test
240 Hertz, an die man sich gewöhnen kann
  1. LG 43UD79-B LG bringt Monitor mit 42,5-Zoll-Panel für vier Signalquellen
  2. SW271 Benq bringt HDR-Display mit 10-Bit-Panel
  3. Gaming-Bildschirme Freesync-Displays von Iiyama und Viewsonic

  1. Re: Offizielle Ladepunkte meist unbrauchbar

    FlashBFE | 23:06

  2. 2020 die Flashentwickler:

    Sharra | 23:06

  3. Re: nur Ausspass

    Sharra | 23:05

  4. Re: Wieso regt sich niemand über 20 Cent für...

    User_x | 23:05

  5. Re: Ein getroffener Hund bellt...

    plutoniumsulfat | 23:03


  1. 21:02

  2. 18:42

  3. 15:46

  4. 15:02

  5. 14:09

  6. 13:37

  7. 13:26

  8. 12:26


  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