Graphen – Die Revolution der Materialforschung

Wundermaterial oder Hype?

23.08.2016

Handys zum Einrollen und federleichte Flugzeuge: Das Material Graphen soll so ziemlich alles besser machen. Aber noch ist es nicht soweit. Weltweit erforschen Wissenschaftler, wozu Graphen wirklich gut ist – und welche Zukunftsvisionen wohl eher nicht wahr werden.

Mit etwas Graphit und ein paar Klebestreifen haben zwei Wissenschaftler 2004 für eine Sensation gesorgt. Graphit besteht aus einzelnen, zweidimensionalen Lagen von Kohlenstoffmolekülen, die übereinanderliegen. Indem die Forscher mit den Klebestreifen immer dünnere Graphitschichten abzogen, stellten sie ein Material her, das bisher nur theoretisch existierte: eine einzelne Lage dieser Kohlenstoffverbindungen, auch Graphen genannt.

Spätestens als die Forscher 2010 den Nobelpreis für ihr Experiment erhielten, war klar, dass Graphen der neue Star unter den Materialien ist. Das leichteste Material der Welt soll es sein, dabei gleichzeitig leitfähig und um ein vielfaches stärker als Stahl. Milliardenschwere Forschungsprojekte wurden auf die Beine gestellt und schon bald häuften sich die Zukunftsvisionen: federleichte Flugzeuge, aufrollbare Displays, Krebsbehandlungen. Das Wundermittel soll die technologische Welt revolutionieren.

Graphen-Forschung steht noch ganz am Anfang

Andre Geim, einer der beiden Nobelpreisträger, hat aber schon 2014 darauf hingewiesen, dass es etwa 40 Jahre dauert, bis ein neues Material kommerziell genutzt werden kann. Und tatsächlich finden sich trotz intensiver Forschung bisher kaum Graphen-Produkte auf dem Markt. Denn noch ist die Herstellung zu teuer. Obwohl das Material bloß aus günstigem Graphit besteht, ist es schwierig, großflächige Graphenschichten herzustellen.

Es muss dann wieder gereinigt und isoliert werden, damit man damit weiterarbeiten kann. Und das macht es dann sehr aufwendig. – Michael Meister, Graphen-Forscher

Aber nur, wenn das gelingt, weist das Material die einzigartige Kombination von Eigenschaften auf, die so vielversprechend ist.

„Dieser Hype kommt nicht von ungefähr“

Also alles nur ein Hype? Michael Meister glaubt zwar nicht daran, dass Graphen demnächst überall zu finden ist. Trotzdem setzt auch er große Hoffnung in die Forschung – auch wenn es wohl noch lange dauern wird, bis das Material im großen Stil hergestellt und verbaut werden kann.

Michael Meister hat beim EU-Forschungsprojekt Graphene Flagship mitgearbeitet, wo Forscher aus aller Welt mögliche Anwendungen von Graphen untersuchen. Mit detektor.fm-Moderatorin Anke Werner hat er über das Material gesprochen.

Michael Meister. Foto: PrivatIch würde sagen, dass es sicherlich nicht alles revolutionieren wird.Michael Meisterforscht am Fraunhofer Institut und kennt sich mit Graphen aus. Foto: Privat 

Redaktion: Amy Wittenberg