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Stell dir folgendes vor: Man steckt dich in einen schäbigen Raum und sagt dir "Du kannst nicht gehen bis du
das dünnste Material hergestellt hast das der Menschheit bekannt ist." Doch das ist nicht alles, es muss außerdem auch das stärkste,
und am wärmeleitfähigste sein und ein so guter elektrische Leiter wie Kupfer.
Ich weiß, es klingt hoffnungslos.
Doch glücklicherweise, weißt du etwas über Nanotechnologie.
Du weist schon, wirklich, wirklich kleine Teile und Materialien
mit weniger als 100 Nanometern an Größe. Natürlich muss ich dir nicht sagen, das ein Nanometer
ein Milliardstel eines Meters ist. Das ist in etwa die Größe von zehn Atomen.
Aber wie stellt man etwas so kleines her? Es ist Zeit sich deinen inneren MacGyver zu nutze zu machen.
Du brauchst einen Bleistift, etwas Klebeband und ein gutes bisschen Muskelkraft.
In einem Bleistift ist nicht etwa Blei, sondern Graphit, welches aus Schichten aus Kohlenstoff besteht die hexagonal
angeordnet sind. Während du schreibst, lösen sich einzelne Schichten Graphits vom Bleistift und haften
am Papier. Normalerweise sind einige Lagen aufeinandergestapelt, aber manchmal bekommt man
eine einzelne Schicht von Kohlenstoffatomen. Das ist es was wir "Graphen" nennen.
Im Jahre 2004 stellten Andre Geim und Konstantin Novoselov Graphen her, mit nichts anderem als Graphit
und Klebeband. Sie brachten etwas Graphit auf dem Klebeband an, falteten es zusammen und spalteten
das Graphit in zwei. Sie wiederholten das ganze einige Male und untersuchten die
Fragmente. Zu ihrer Verwunderung fanden sie heraus, das manche der Stücke nur ein Atom
*** waren. Diese Entdeckung war besonders unerwartet, weil man dachte, das eine einzelne Schicht Graphit
chemisch nicht stabiel wäre, vorallem nicht bei Raumtemperatur.
Graphen leitet Elektronen schneller als irgend eine andere Substanz bei Raumtemperatur. Das ist
so auf Grund der unglaublich hohen Qualität der Gitterstruktur. Wissenschaftler versuchen immer noch
ein Einzelnes fehlplatziertes Atom in Graphen zu finden. Da die Elektronen nicht durch Defekte
in der Struktur zerstreut werden, bewegen sich die Elektronen so schnell, das Einsteins Relativitätstheorie benuzt werden muss
um ihre Bewegung nachzuvollziehen. Und dieses perfekte Gitter wird von den sehr starken, aber dennoch flexibelen Bindungen zwischen
Kohlenstoffatomen -- Dadurch wird das ganze biegsam aber dennoch härter als Diamand.
Graphen ist unglaublich stark -- wenn du einen Elefanten auf einem Bleistift balancieren könntest
du den Bleistift auf Graphen stützen würde das Graphen nicht zerbrechen. Der Bleistift jedoch schon.
Für ihren Fund, wurde Geim und Novoselov der Nobelpreis in Physik 2010 überreicht.
Und das ist nur der Anfang für Graphen. Wissenschaftler arbeiten hart daran seine einzigartigen
Eigenschaften auszunutzen um dünne, transparente und flexibele touch screens,
kleinere, schnellere, energieefizientere Computer, wiederstandsfähige Verbundsmaterialien
und effizientere Solarzellen herzustellen.
Und wenn man berücksichtigt, dass das nur ein kleiner Teil der Nanotechnologie ist muss man um in großen Masstäben zu denken
erst das winzig kleine berücksichtigen.