16/01/2013 - Grafen. Die Welt kämpft um das Material der Zukunft

Menéame

Im Jahr 2004 wurde zum ersten Mal die Grafen, eine einzige Schicht von Kohlenstoffatomen, die es zu dem feinsten Material machte, das jemals geschaffen wurde, und damit viele seiner Eigenschaften entdeckte, robust, flexibel, transparent und supraleitende, um nur einige zu nennen.

Seine Eltern, zwei russische Wissenschaftler an der Universität Manchester,  Andre Geim und Kostya NovoselovSie haben den Nobelpreis in Physik bekommen.

Heute ist es Mode-Material, seine vielfältigen Eigenschaften versprechen, eine neue Generation von elektronischen Geräten Dutzende Mal schneller, klein oder sogar faltbar zu entwickeln. Ein Millionenmarkt öffnet sich für diejenigen, die stark sind; während Asien und die USA sich positionieren, prüft Europa die Möglichkeit, diese entdeckte Ressource an ihren Grenzen zu nutzen.

Patente und Markt

Die jüngsten Daten zeigen, dass seit 2007 eine deutliche Zunahme der Zahl der registrierten Patente in Bezug auf verschiedene Aspekte von Grafen zu verzeichnen ist, und Ende 2012 wurden 7.351 Grafenpatente und damit verbundene Anwendungen verbucht. Eine beträchtliche Zahl für ein Material entdeckt vor fast einem Jahrzehnt.

Derzeit besitzen die chinesischen Institutionen die meisten Patente (2.200), gefolgt von den Vereinigten Staaten (1.754), was die Entschlossenheit beider Mächte deutlich macht, den künftigen Wert dieses vielseitigen Materials zu kapitalisieren.

Und auf Unternehmensebene ist Samsung die führende Gesellschaft mit insgesamt 407 Patenten, gefolgt von der US-amerikanischen IBM mit 134.

Das Forschungsfieber um Grafen deutet darauf hin, daß die Welt um dieses Material, das härter ist als Diamant, einen echten globalen Wettbewerb mit größerer elektrischer Leitfähigkeit als Kupfer und ebenso flexibel wie Gummi führt.

Der Blick auf den Markt ist definitiv gerichtet, und die Produktion beginnt zu industrialisierung und einfach zu werden. Das Grafen ist in jeder Hinsicht steif und perfekt. Obwohl die Produktionsmittel nicht sehr ausgefeilt sind, ist das Ergebnis von guter Qualität.

SCHREIBENSPLATZ

Innerhalb des Spektrums mehrerer bisher entdeckter Anwendungen, das ständig erweitert wird, können wir hervorheben:

Touchscreens.

Das bisher für die Industrie wichtige Material Indianeroxid ist knapp und teuer, und Grafen wird sowohl im Bereich mobiler Geräte als auch in Photovoltaikzellen positioniert.

Sensoren.

Das Grafen, wenn es so fein ist, erkennt jede Veränderung an seiner Oberfläche.

Solarzellen und Glasfasern.

Es wird vermutet, dass Grafen die Geschwindigkeit der optischen Datenübertragung bis zu 20-mal erhöhen könnte.

Spionik.

 Darüber hinaus könnte Graphen die Arbeitsweise von Transistoren verändern; dies ist das Gebiet der Spintron, die eine aufwendige Technologie ist, die sowohl die Ladung des Elektrons als auch seine Spin.

Luft- und Raumfahrtindustrie

 Die Möglichkeiten im Raum als Begleiter der Glasfaser sind zahlreich. Voraussetzung: Es muss eine Skalenwirtschaft entwickelt werden, die Nachfrage steigt und die Produktion von Grafen rentabel wird.

Batterien für Elektroautos.

Elektroautos haben nach wie vor Ladebeschränkungen. Trotz der jüngsten Fortschritte müssen die Nachladegeschwindigkeit und die Autonomie noch weiter verbessert werden. In dieser Hinsicht wird an Grafen als Fahrer gedacht.

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