09/02/2012 - Grafen, der das ganze Licht absorbiert

Menéame

Das trendige Material Grafen, das aus einer Schicht eines einzelnen Kohlenstoffatoms besteht, dessen Entdeckung der Nobelpreisträger vor ein paar Jahren verdient hat, ist in vielen Laboratorien der Welt zu Forschungszwecken geworden, die immer mehr außergewöhnliche Eigenschaften für ihn haben.

Ein Team, das von spanischen Wissenschaftlern geleitet wird, hat gerade die Entdeckung eines seltsamen Effekts mit diesem Material angekündigt: Es ist in der Lage, das ganze Licht in seiner Atommonokapation und Licht in verschiedenen Farben aufzunehmen. Zusätzlich zu seinem rein wissenschaftlichen Interesse hat der Fund interessante Möglichkeiten, Infrarotfotosensoren zu entwickeln, zum Beispiel und F. Javier García Abajo (Institut für Chemie-Physik "Rocastellano" Madrid) und seine Kollegen haben bereits eine Patentanmeldung eingereicht, während sie ihre Forschung in der Zeitschrift Physical Review Letters veröffentlichen.

Seine Arbeit ist theoretisch, nicht experimentell, aber hat ein enormes praktisches Interesse. Photodetektoren müssen so viel Licht wie möglich aufnehmen und das Minimum widerspiegeln, um effektiv zu sein. Grafen mit einer einzigen Atomschicht erreicht diese Wirkung erstaunlich gut. Fotosensoren für Sicherheitssysteme (mit Licht aktiviert), Nachtkammern, Biosensoren oder sogar Photovoltaik-Solarzellen, die Infrarotstrahlung nutzen, können von diesem Fund profitieren.

Obwohl sich die Berechnungen dieser Forscher bislang auf den Bereich vom mittleren bis nahen Infrarot beschränkten, sind sie der Ansicht, dass wird es leicht sein, diese Eigenschaft auf andere Wellenlängen auszudehnen.

Um die vollständige Absorption des Grafens zu erreichen, setzen Garcia de Abajo und seine Kollegen Sukosin Thongratanasiri (Institut für Chemie-Physik Rocastellano) und Frank Koppens (Institut für Fotonik, ICFO, Barcelona) das Material mit einer periodischen Anordnung von Strukturen zusammen, die stark mit Licht interagieren und es in Regionen begrenzen, die hundertmal kleiner sind als ihre Wellenlänge.

Um den Effekt zu erreichen, muss der Grafen elektrisch geladen werden, und dies wird durch elektrische Verbindungen erreicht, die zusätzlich die Farbe des absorbierten Lichts auswählen können. Die Anordnung der Strukturen muss sehr genau sein: Wenn sie zu nahe sind, kann das Licht reflektiert werden, und wenn sie zu weit voneinander entfernt sind, wird die Absorption unzureichend sein.

Forscher planen nun, neue außergewöhnliche optische Eigenschaften von Grafen zu erforschen.
 

Las células solares de perovskita suman un nuevo avance en la investigación fotovoltaica. Un trabajo publicado el 9 de octubre de 2026 en Nature Photonics presenta dispositivos con una eficiencia certificada del 27,31 %, mediante una estrategia que modifica los contactos moleculares de la célula. El estudio aborda también la estabilidad: los dispositivos muestran una pérdida de rendimiento prácticamente despreciable...

El posible uso de inteligencia artificial en ataques contra entidades financieras de Corea del Sur vuelve a centrar la atención en la automatización de la ciberdelincuencia. Reuters informó el 9 de octubre de 2026 de investigaciones en nueve bancos sobre incidentes que podrían haber contado con asistencia de IA. El dato debe leerse con cautela: investigar el papel de estas...

La Universidad de Castilla-La Mancha ha acogido los días 7 y 8 de octubre una reunión de coordinación de FIREFLY, un proyecto europeo que busca electrificar parte de la cadena de valor de la industria química y reducir su dependencia de los recursos fósiles. El encuentro se celebró en la Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas de Ciudad Real. El...

La Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona, perteneciente a la Universitat Politècnica de Catalunya, celebra sus 175 años con una exposición que conecta su historia con los desafíos tecnológicos y sociales de las nuevas generaciones de ingenieros. La muestra, inaugurada el 8 de octubre, puede visitarse hasta el 17 de octubre en CASA SEAT, en Barcelona, con entrada...

La Universidad Pontificia Comillas ha reunido a representantes institucionales, académicos y especialistas del sector tecnológico y de defensa para analizar las oportunidades y los desafíos de la inteligencia artificial en la seguridad y la defensa de España. El seminario, celebrado el 7 de octubre y difundido por la Universidad el día 9, fue organizado por la Facultad de Derecho de...