Dünn, biegsam und stahlhart

Samsung gelingt Durchbruch bei Wundermaterial

Uhr | Aktualisiert

Die Hoffnung der Technikbranche ruht auf dem Kohlenstoffmaterial Graphen. Es könnte Computer schneller, Handys biegsam und Touchscreens noch dünner machen. Forscher haben nun eine Möglichkeit entdeckt, wie das Wundermaterial industriell hergestellt werden kann.

Eine Gruppe von Wissenschaftlern des Samsung Advanced Institute of Technology hat am Freitag die Entwicklung einer industriellen Fertigungsmethode für das Kohlenstoffmaterial Graphen vorgestellt. Bei der Methode entstehen monokristalline Flächen mit der Dicke von nur einer Atomlage, wie einem Beitrag des offiziellen Samsung Electronics Blog zu entnehmen ist.

Das Material ist sehr flexibel und enorm robust: Es hat eine 125-mal höhere Zugfestigkeit als Stahl, ist härter als Diamant und weist eine hohe Wärme- und Stromleitfähigkeit auf. Deshalb gilt Graphen als Hoffnungsträger der gesamten Technikbranche wenn es um neue Anwendungen geht. Die Einsatzmöglichkeiten reichen etwa von biegsamen Bildschirmen über neue Formen von Wearables bis zu Hightech-Kontaktlinsen.

Prozessoren mit bis zu 1000 Gigahertz Taktung

Ebenso gross ist die Hoffnung der Halbleiterindustrie. Bei der Miniatisierung von Schaltkreisen aus Silizium stossen die Hersteller nämlich zunehmend auf kaum überwindbare Grenzen. Graphen verspricht, Mikrochips aufgrund seiner Eigenschaften schneller, kleiner und leichter zu machen. Prozessorgeschwindigkeiten von bis zu 1000 Gigahertz sollen so möglich sein, wie Spiegel berichtete.

Wenig verwunderlich ist daher die Höhe an Investitionen, die in die Erforschung des Materials gesteckt werden. Die Forschungsinitiative "The Graphene Flagship" wird allein von der EU mit einer Milliarde Euro finanziert. In einem Interview mit CNN vom Oktober letzten Jahres erklärte der russische Wissenschaftler Andre Geim, dass Graphen wohl als das sich am schnellsten entwickelnde Material in die Geschichte der Menschheit eingehen wird.

"Einer der wichtigsten Durchbrüche der Graphen-Forschung"

Normalerweise dauere es rund 40 Jahre, bis ein neuer Werkstoff soweit erforscht ist, dass er in alltäglichen Produkten genutzt werden kann. Bei Graphen hätte es hingegen nur zehn Jahre gedauert, bis es aus dem Labor in ersten Pilot-Produkten zum Einsatz gekommen ist. "Wir können davon ausgehen, dass man bald überall Graphen sehen wird", sagt Geim.

Die koreanischen Forscher am Samsung Advanced Institute of Technology machten nun den ersten Schritt in diese Richtung. Basierend auf ihrer Forschungsarbeit ist es erstmals möglich, Graphen-Kristalle in Wafer-Grösse für den kommerziellen Einsatz herzustellen. Bislang musste man grössere Strukturen aus mehreren kleineren Einzelelementen zusammensetzen, was die besonderen Eigenschaften des Materials negativ beeinflusste. Die Forscher bezeichnen ihren Erfolg als "einen der wichtigsten Durchbrüche der Graphen-Forschung".

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