03/10/2014 - Das werden die nächsten 10 Jahre des Grafen sein.

Menéame

Die Zeitschrift Nanoscale hat einen Bericht veröffentlicht, in dem die Koordinatoren des Graphene Flagship, die größte FuE-Initiative in der Geschichte der Europäischen Union, fasst den aktuellen Stand und die Projektionen für die nächsten 10 Jahre der Wissenschaft und Technologie im Zusammenhang mit Grafen.

Es handelt sich um ein schnell wachsendes Feld mit zahlreichen Anwendungen, obwohl die Produktionsmethoden im großen Maßstab noch verbessert werden müssen. Forscher der ICFO- und ICN2-Institute nehmen an der Studie teil.

 Dieses Projekt zielt mit der Komplizenschaft der Forschung und der Unternehmen darauf ab, den Grafen von Laboren in die Gesellschaft zu übertragen und wiederum ein potentieller Beschäftigungs faktor zu werden.

Zukunft

Das Dokument, das die Zeitschrift jetzt veröffentlicht Nanoscale Auf mehr als 300 Seiten wird das aktuelle Wissen um dieses vielversprechende Material zusammengefasst und ein Fahrplan mit potenziell erschwinglichen Zielen für die nächsten 10 Jahre erstellt. In dem Bericht werden die Position der europäischen Spitzenwissenschaftler und Vertreter der Industrie, wie z. B. des stellvertretenden Vorsitzenden von AIRBUS, zusammen mit der Position der Forscher aus anderen Kontinenten definiert.

Andrea C. Ferrari, Gründer und Direktor des Grafen-Zentrums in Cambridge und Vorsitzender des Vorstands des Graphene Flagship, koordiniert dieses Dokument. Sie haben auch eine herausragende Rolle Frank Koppens, group Leader dem Institut für Fotonikwissenschaften (ICFO) und dem Europäischen Flaghip-Kolführer für Optoelektronik; Stephan Roche, Forscher ICREA und group Leader des Institut Català de Nanociència i Nanotechnologie (ICN2) und europäischer Flaghip-Spanisch-Kolleger; und Adrian Bachtold, ein weiterer group Leader Das ICFO-System.

Die Experten vermitteln ihr Wissen in Bereichen wie Spinthronie, die die Verwendung von Elektronenspin zur Entwicklung neuer Informationsspeicher- und -verarbeitungsgeräte ohne Energiekosten untersucht, oder Photonik, die optische Anwendungen im Zusammenhang mit Grafen behandelt, wie elektronische Sensoren, Photodetektoren oder Nachtsichtbrille.

In dem Dokument werden die wissenschaftlichen und technischen Ziele für Graphen-bezogene Materialien, einschließlich zweidimensionaler Kristalle oder Hybridverbindungen, aufgeführt. Die Identifizierung neuer Materialien, die aus einer einzigen Atomschicht oder ihrer Großproduktion bestehen, ist nach wie vor ein Grund für eine große Aktivität zwischen den Wissenschaftlern auf dem Gebiet und der Industrie.

Der Artikel beschreibt ein breites Portfolio neuer Geräte und Technologien, die dank der auf Grafen basierenden Materialien möglich sind, und analysiert ihre Integration in aktuelle Technologien oder neue disruptive Anwendungen. Diese Innovationen umfassen fast alle Bereiche unseres Lebens, indem sie Informations- und Kommunikationstechnologien, Energieerzeugung und -speicherung, Sensordesign, medizinische Anwendungen oder die Produktion billigerer Transportfahrzeuge erreichen. 

Mit einzigartigen Eigenschaften

In einem einzigen dicken Atom vereint Grafen einzigartige Eigenschaften, die verschiedene wissenschaftliche Felder revolutionieren könnten. Diese Behauptung ist nicht mehr rhetorisch, wenn man die wissenschaftliche Produktion (40.000 Artikel in den letzten 3 Jahren) und die Zahl der Patente (14.000 seit 2006) auf der Grundlage dieses Materials beobachtet.

Der Bericht kommt zu dem Schluss, dass Grafen ein sich rasch entwickelndes Feld darstellt, das derzeit von der Fähigkeit abhängt, die Produktionsmethoden in großem Maßstab zu verbessern. Die Geschwindigkeit, mit der das gesamte Spektrum fortgeschrittener Anwendungen entwickelt werden kann, hängt von der Geschwindigkeit ab, mit der die Materialwissenschaft dies zu kontrollieren weiterentwickelt. 

So sind Anwendungen, die weniger reines Grafen wie flexible Solarzellen oder leitfähige Tinten erfordern, die ersten, die auf den Markt kommen. Auf jeden Fall besteht breiter Konsens darüber, dass die Fortschritte der letzten Jahre ausreichen, um neue Anwendungen im Zusammenhang mit Grafen zu erwarten, die über die einfache Verbesserung der Leistung anderer Industriematerialien hinausgehen.

Bibliographische Referenz:

Andrea C. Ferrari, et. al. Review Article: Science and technology roadmap for graphene, related two-dimensional crystals, and hybrid systems. Nanoscale, 2014, Accepted Manuscript. DOI: 10.1039/C4NR01600A.

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Nanoscale | Graphene Flagship | SINC (Español)

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