Es klingt fast nach Zukunftsmusik oder könnte sich um Entdeckungen in der Area 51 handeln: ForscherInnen haben mit Diamen ein Graphen-Material entwickelt, das außergewöhnliche Eigenschaften aufweist. Diamen besteht aus zwei Graphen-Schichten und ist grundsätzlich ein vollkommen flexibles Material – wird jedoch Druck (bei Zimmertemperatur) ausgeübt, erhärtet es und so wird es sogar für Diamanten zur Unmöglichkeit, dem Diamen etwas anzuhaben.
Wer eine einfach verständliche Erklärung hören möchte, was Graphen eigentlich ist, dem/der sei dieses Video nahegelegt. (Dabei aber nicht von der übertriebenen vermeintlichen Jugendsprache zwischendurch ablenken lassen – die Inhalte sind gelungen).
Im Video wird noch erklärt, dass man normalerweise mit einer Schicht Graphen arbeitet – zwei Jahre später zeigt die neue Entdeckung auf, dass man eben manchmal doch zwei Schichten braucht. Die Physikerin Elisa Riedo und ihre KollegInnen der City University of New York hat mehrere Lagen von Graphen auf eine Oberfläche aus Siliziumkarbid.
Die ForscherInnen drückte dann mit der Spitze eines Atomkraftmikroskops auf diese Schichten – und erzeugten dabei ein wahsinninges hartes Material – selbst Diamantspitzen konnten es nicht verformen: Ein Diamant weist eine Festigkeit von 70 bis 100 Gigapascal. Diamen sollen laut Berechnungen hingegen eine Festigkeit von mehr als 1.000 Gigapascal aufweisen.
Wenn man sich nun denkt: Je mehr Graphenschichten, desto härter, der irrt. Diese Härteeigenschaft gelingt wirklich nur bei zwei Graphenschichten – nicht mehr und auch nicht weniger. Zumindest an der New Yorker Universität. An der Rice University in Houston, Texas, schufen sie einen Graphen mit 300 Schichten, der eine Pistolenkugel abhalten kann.
Wofür dieses Material in Zukunft eingesetzt werden kann? Man könne extrem leichte, dünne und sogar durchsichtige Schutzschichten entwickeln – wohlgemerkt: sie sind nur einen Bruchteil so dick wie ein menschliches Haar. Vermutlich wird auch das Militär Verwendung für ein solches Material finden.
Weiterführende Links und Quellen:
- Neue verblüffende Eigenschaft von Graphen entdeckt auf derStandard.at
- Graphene-based armor could stop bullets by becoming harder than diamonds auf newatlas.com
- Two Layers of Graphene Make Diamond-Hard Armor That Can Stop a Bullet auf futurism.com
- New Graphene Material Turns Harder Than Diamond When It’s Hit By A Bullet auf iflscience.com
- Scientists Discover Process for Transitioning Two-Layer Graphene into a Diamond-Hard Material on Impact auf asrc.cuny.edu
- Wissenschaftlicher Beitrag „Ultrahard carbon film from epitaxial two-layer graphene“ (Login oder Kauf notwendig) im Fachmagazin Nature Nanotechnology
- Graphene could find use in lightweight ballistic body armor auf newatlas.com
Bildquelle: CC0 Public Domain, OpenClipart-Vectors, Pixabay
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