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Graphen (englisch graphene)#

Graphen ist ein nicht dreiminensional(wie ein Diamant) kristallisierter Kohelnstoff, sondern besteht aus Kohlenstoffatomen wie regelmäßig (wabenförmig) zweidimensional (flächig) angeordnet sind.

Sehr große ausgedehnte und überall flache, strikt zweidimensionale Strukturen sind allerdings aufgrund des sogenannten Mermin-Wagner-Theorems nicht möglich, da sie thermodynamisch instabil sein müssen. Deshalb herrschte bei Chemikern und Physikern Erstaunen, als Konstantin Novoselov, Andre Geim und ihre Mitarbeiter 2004 die Darstellung freier, einschichtiger Graphenkristalle bekannt gaben.

Deren unerwartete Stabilität kann u.U. durch Ausbildung einer unregelmäßigen Welligkeit der Graphenschicht erklärt werden. Geim und Novoselov (Universität Manchester) erhielten für ihre Untersuchungen den Nobelpreis für Physik 2010, da sie nicht nur für die Darstellung von Graphen, sondern auch viele ungewöhnlichen Eigenschaften entdeckt hatten, wie extreme Festigkeit (200 fester als Stahl), jedoch biegsam, extreme Leitfähigkeit für Elektrizität und Strom in der Ebene, aber kein Elektronenfluß zischen übereinander liegenden nur Nanometerdicken Graphenschichten, usw.

Graphen lässt sich auch zu besonders festen Drähten verarbeiten, mit Reißlängen[1] über 5.000 km.

Die Erforschung von Graphen wurde ein europäsiches Flagschiffprojekt und Manchester die Graphen-City mit der Graphen-Universität.

Weiterführendes:#

[1] Bei der Reißlänge handelt sich um diejenige Länge, bei der ein frei hängender Draht durch seine eigene Gewichtskraft abreißt.