Se videoen: Pacman æder supermaterialet grafen
Dansk forskerhold står bag vigtigt gennembrud, som giver nye anvendelsesmuligheder for vidundermaterialet grafen.
Af Stefan Buur Hansen
Lige siden det i 2004 lykkedes at isolere grafen fra grafit – hvilket sidste år indbragte forskerne Andre Geim og Konstantin Novoselov Nobelprisen i fysik – har forventningerne til materialet været store.
Grafen kan nemlig lidt af hvert. I lighed med diamanter består materialet udelukkende af kulstofatomer, som ligger i samme hexagonale mønster – lidt som vi kender det fra bikuber eller hønsenet.
Opbygningen gør grafen særdeles velegnet til brug i elektroniske opfindelser.
Stærkt
Grafen er verdens stærkeste materiale og 200 gange stærkere end stål. Det vil sige, at et grafenlag med samme tykkelse som husholdningsfilm vil være i stand til at bære en personbil placeret på et søm med spidsen mod grafenlaget.
Gennemsigtigt
Grafen er et gennemsigtigt materiale, som tillader 97,7 procent af lyset at ryge lige igennem. Dermed er det perfekt til fx fladskærme.
Fleksibelt
Grafen er et meget fleksibelt materiale, hvilket på sigt kan føre til, at man kan udføre det i en mindre fast form. Dermed kan det eksempel indgå som komponent i fremtidens bøjelige produkter – eksempelvis en smartphone, man kan have om håndleddet som et armbåndsur.
Elektrisk ledende
Ved stuetemperatur er grafen det materiale i verden, der har mindst elektrisk modstand – og helt præcist 35 procent mindre modstand end i kobber. Dermed er det perfekt til mikrochips.
Varmeledende
Grafen er også en god varmeleder, idet vibrationerne i atomerne har nemt ved at forplante sig gennem ”kulstofgitteret”. Dermed kan man muligvis skrue op for hastigheden i mikrochips.
Der er altså kort sagt masser af fordele ved materialet grafen, som i øvrigt også er forholdsvis billigt at producere, om end forskningen endnu ikke er langt nok fremme til decideret masseproduktion.
Danske forskere med gennembrud
Til gengæld har et dansk forskerhold fra DTU Nanotech i Lyngby nu gjort en anden og banebrydende opdagelse. Forskerholdet er ledet af lektor Peter Bøggild, mens Tim Booth og Filippo Pizzocchero fra DTU Nanotech har lavet eksperimenterne og analysen på DTU CEN, der er universitetets elektron mikroskopi center.
Det er nemlig lykkes for forskerholdet at få bittesmå sølvpartikler til at ”æde” sig igennem det ellers brølstærke grafen-materiale.
Dette er yderst vigtigt, da det ellers har vist sig svært at tilpasse grafen de helt rette og ønskede størrelser.
- I vores elektronmikroskop kunne vi se, at de kuglerunde nanopartikler åd kulstofatom efter kulstofatom og sprættede det ellers solide grafenlag op. Det mindede om det klassiske pacman-spil, hvor en gul pacman æder små hvide kugler, mens den bliver jagtet af nogle hidsige spøgelser, siger Peter Bøggild om processen til Weekendavisen.
Et skridt nærmere reelt brug
Forskerne mangler dog endnu at finde en formel til, hvordan de mere præcist styrer de såkaldte pacmen hen, hvor de ønsker.
Lykkes det, vil forskningen være endnu et stort og vigtigt skridt nærmere at kunne fremstille reelle elektroniske komponenter baseret på grafen.
Og da hver anden nanoforsker, ifølge rygterne, arbejder med grafen på den ene eller anden måde for tiden, er endnu et gennembrud i forhold til vidundermaterialet formentlig lige rundt om hjørnet.
Forskernes opdagelser offentliggøres snarligt i det velanskrevne Nano Letters . Ind til da kan videoen med de små grafen-ædende pacmen altså ses lige her:
[flash][width]500[/width][height]390[/height][address]http://www.youtube.com/v/yLohgsU4RA0[/address][/flash] |
Videoen er lavet af Peter Bøggild - Se flere eksempler på NanoClips .
Musikken er af Pil Molbech Bøggild.
Læs også:
Grafen gør computeren 10.000 gange hurtigere
Grafen tættere på at afløse silicium
Kilde: Danmarks Tekniske Universitet, Illustreret Videnskab og Weekendavisen
