Graphene Bezugsquellen und Verarbeitung!?

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Adi72

User
Hallo Zusammen

als ich am WE das Tennisfinale geschaut habe, haben die Kommentatoren von dem technisch einmaligen Racket von Novak Djokovic resp. Head erzählt.
Neugierig wie immer bin ich dann auf die Head Seite gegangen um zu schauen was denn so besonders ist an dem Racket.....
Da bin ich auf Graphene gestossen, ein zweidimensionales Kohlenstoffgitter mit unglaublichen Werten.....
Leider findet man(oder ich) über Google nur Anwendungen in der Elektrotechnik, ich habe keine Informationen für die Anwendung im Compositebereich oder Bezugsquellen für Graphene Sheets gefunden..
Ich frage mich auch wie man ein Gitter mit der Dicke von wenigen Atomen verarbeiten kann, auch möglich das das Gitter erst in einer Form chemisch aufgetragen wird.

Hat irgendwer Infos zu Graphene???

Grüsse
Adrian
 
A

Adi72

User
Es handelt sich ja um ein Gitter, nicht um Röhrchen.
Bei Wiki steht aber das sich durch eine Veränderung der Zusammensetzung auch Röhrchen bilden lassen aus Graphene....

Da ich aber weder Physiker noch Chemiker bin werde ich leider nicht wirklich schlau aus den Formeln und Erklärungen......

Grüsse
Adrian
 
A

Adi72

User
Zitat Wikipedia:

Gedanklich lässt sich durch Stapeln solcher einlagigen Schichten die dreidimensionale Struktur des Graphits [7] erzeugen, mit dem Graphen also strukturell eng verwandt ist. Stellt man sich die einlagigen Schichten dagegen aufgerollt vor, so erhält man gestreckte Kohlenstoffnanoröhren. [8] Ebenfalls gedanklich kann man einige der Sechserringe durch Fünferringe ersetzen, wodurch sich die ebene Fläche zu einer Kugelfläche wölbt und sich bei bestimmten Zahlenverhältnissen Fullerene ergeben: Ersetzt man zum Beispiel 12 von 32 Ringen, entsteht das kleinste Fulleren (C 60 ). [9]

Theoretisch sind auch einlagige Schichten aus anderen vierwertigen Elementen wie Silicium und Germanium möglich. 2012 wurden sogenannte Silicen-Schichten, in Form von einer leicht gewellten einlagigen Schicht aus Silicium, experimentell nachgewiesen.
 
A

Adi72

User
Hallo Jörg

kannst Du das ein wenig erläutern, von Nihilit habe ich noch nie was gehört.
So ungebräuchlich kann es auch nicht sein wenn Head es verarbeiten kann. Oder?
Was man ganz sicher sagen kann ist das momentan noch mehr geforscht wie produziert wird,
das kann sich aber schnell ändern.....

Gruss
Adrian
 
M

michel21

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Nach meiner Kenntnis gibt es bislang kein Herstellungsverfahren das geeignet wäre, Graphen in größeren Mengen herzustellen. Vielmehr haben die Wissenschaftler, die für die Entdeckung und Erklärung der erstaunlichen Eigenschaften von Graphen den Nobelpreis in Physik bekommen haben die Scotch-Tape-Methode angewendet. Sie haben also Graphit genommen, Klebeband darauf geklebt und wieder abgezogen. Die Bruchstücke, die am Klebeband hängen geblieben sind haben sie dann untersucht und darunter auch zufällig welche gefunden, die nur aus einer Schicht bestanden. Das ist dann Graphen, aber wenn da mal ein Quadratzentimeter großes Stück entsteht ist es gut gelaufen. An großflächige Herstellung war kaum zu denken.
Meines (halb-)Wissens aus 2008 gibt es Epitaxie-Verfahren, mit denen man Graphen auf Substraten aufwachsen kann. Allerdings stelle ich es mir schwierig bis unmöglich vor, beim Endprodukt nur die wünschenswerten Eigenschaften von Graphen vorzufinden und nicht die schlechteren Eigenschaften des Substrats.

Wie auch immer: ich wäre überrascht, wenn Head irgendetwas anderes gemacht hätte als ein bisschen Kohlenstoff auf die Struktur des Schlägers aufzudampfen. Ob das irgendeine Funktion erfüllt steht in den Sternen. Für mich klingt es zunächst mal nach Marketinggeschwätz.

Gruß,
Michel
 
A

Adi72

User
Hallo Michel

da scheint man heute zumindest theortisch weiter zu sein.

Zitat aus Wikipedia: "Große Flächen aus Graphen stellt man dadurch her, dass man eine monoatomare Schicht aus Kohlenstoff auf eine Folie aus inertem Trägermaterial, wie zum Beispiel Kupfer, durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD) aufbringt und dann das Trägermaterial auflöst."
http://www.canli.dicp.ac.cn/Gruop Seminars Pdf/20100814dqyu.pdf
Ich glaube zweischen 2010 und 2013 hat sich doch so einiges getan, ich habe auch auf Youtube ein Video gesehen wo die beiden Nobelpreisträger aussagen das man heute in der Lage ist Graphenflächen von 1 m/2 herzustellen....
http://www.youtube.com/watch?v=XfOq8VTPySw

Dennoch halte ich es für gut möglich das Head das nur zu Marketingzwecken nutzt....

Gruss
Adrian
 
WalterH

WalterH

Fördermitglied
Für Forschungszwecke wird Graphen momentan im Labormaßstab hergestellt und eifrig untersucht.
Einige Eigenschaften z.B. eine höhere Leitfähigkeit als Kupfer (Elektroflug?) oder höhere Zugfestigkeit als Stahl (F3F?) sind besonders interessant, auch im Hinblick auf extreme Temperaturen oder bei mehr "normalen" Temperaturen bei der Entwicklung von Bio-Sensoren.
Wer sich mit naturwissenschaftlicher Vorbildung dafür interessiert: http://www.nature.com/nmat/journal/v6/n3/abs/nmat1849.html
Ist zwar schon älter (2007) aber schön geschrieben.

Ob es möglich sein wird, Graphen in größeren Mengen zu einem interessanten Preis herstellen zu können wird sich erst in den nächsten Jahren zeigen.
Existent ist das Material aber wirklich. :p

Cheers
Walter
 
A

Adi72

User
Jetzt fantasiere ich mal ein wenig...

Angenommen man kann die Kupferfolie nicht nur einmal sonder zb. 20 mal bedampfen,
dann hätte man auch eine Schichtdicke mit der man evt. arbeiten könnte.
Dann die 20 Lagen Graphene auf eine Transferfolie übertragen und die freie Seite mit einer Schicht Harz wie er bei Low Temperature Prepegs verwendet wird beschichten....
Daheim überträgt man sagen wir mal 10 Lagen dieser Graphenfolie mit Gummirolle und Heissluftföhn in die Form, Vakuum und bei 80° in den Ofen,
fertig ist das Wunderteil.

Das tönt jetzt noch nach spinnerei, aber schauen wir mal in 5 oder 10 Jahren!

Gruss
Adrian
 
M

MarkusN

User
Halte ich nicht für praktikabel aus folgendem Grund:

Eine wesentliche Eigenschaft von Graphit ist gerade die praktisch nicht existente Haftung zwischen den Schichten. Das macht es zum guten Schmiermittel. Graphene sind in der Gitterebene fest; senkrecht dazu "graphitig". Um diese Festigkeit in der Ebene nutzen zu können, musst Du sie aber über ihre Oberfläche an die Matrix ankoppeln.

Sprich: Machbar ist das, wenn schon, nur in der Eine-Atomlage-Ausführung.
 
WalterH

WalterH

Fördermitglied
Adi72 schrieb:
Jetzt fantasiere ich mal ein wenig...
.....
Angenommen man kann die Kupferfolie nicht nur einmal sonder zb. 20 mal bedampfen,
dann hätte man auch eine Schichtdicke mit der man evt. arbeiten könnte.....
Gruss
Adrian
Zum Vergrößern anklicken....

Du meinst etwa so, unter Verwendung von Materialien, die man bereits kaufen kann:
Wafer mit einigen Quadratzentimetern Graphene mit Schichten deutlich unter 100nm für ca. 200,00 US$.
z.B. 20x 90nm = 1800nm Schichtdicke = 1,8 µm?
Immer noch nicht so furchtbar dick.

An 3D Strukturen wird gearbeitet.
Wenn man 3D Strukturen in großem Maßstab produzieren kann, dann denke ich für unseren bereich eher an Fäden wie Carbon Fäden mit noch besseren Eigenschaften.
Z. B. Stromversorgung für Motoren mit kleinerem Querschnit und weniger Verlusten als mit Cu.
Oder für Motorenwicklungen für extrem kleine Motoren.
Natürlich können wir alle im Augenblick nur Spekulieren oder Träumen. Das ist das Schöne an neuen Nano-Materialien.:D
Cheers
Walter
 
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