Forschern gelingt Herstellung von "Wundermaterial" Graphin

Forscher*innen der University of Colorado Boulder haben etwas geschafft, was bisher noch niemandem gelungen ist: Sie haben eine Methode gefunden, um Graphin (auf Englisch: Graphyne) herzustellen. Bisher war dieses Material zwar theoretisch erforscht, aber praktisch noch nicht vorhanden. Dabei handelt es sich um ein "Wundermaterial", dem riesiges Potenzial zugesprochen wird, wie Phys.org berichtet.

Gerichtete Leitfähigkeit

Graphin ist ein Verwandter von Graphen. Wie Graphen besteht Graphin aus einer ein Atom dicken Schicht von Kohlenstoffatomen, allerdings können die Kohlenstoffringe darin variiert werden. So sind neben Einfach- und Zweifachbindungen zwischen den Atomen bei Graphin auch Dreifachbindungen möglich. Ähnlich wie Graphen weist auch Graphin eine besonders hohe elektrische Leitfähigkeit auf - allerdings eine gerichtete.

Unterschied zu Graphen

Wie Spektrum berichtet, muss Graphen aufwendig bearbeitet werden, um Lücken oder Poren zu bilden und damit die Leiteigenschaften zu verändern - etwa um daraus elektronische Bauteile herzustellen. Bei Graphin tauchen Lücken und Poren bereits in der Grundversion auf. "Es gibt einen ziemlich großen Unterschied zwischen Graphen und Graphin, aber auf gute Weise", sagt Wei Zhang, einer der Co-Autoren einer neuen Studie, die in der Fachpublikation Nature Synthesis veröffentlicht wurde.

Vom Atom bis zum Gerät

"Das ganze Publikum, das ganze Forschungsfeld, ist sehr glücklich darüber, dass dieses lange bestehende Problem, dieses imaginäre Material endlich realisiert wurde", sagt Yiming Hu, der Hauptautor der Studie. Für den Erfolg war eine interdisziplinäre Zusammenarbeit notwendig. Dabei wurde entdeckt, dass eine Methode, die die Selbstkorrektur von Bindungen erlaubt, um neuartige Strukturen zu bilden, die die geeignete war, um Graphin hervorzubringen.

"Wir wollen dieses neuartige Material aus mehreren Dimensionen betrachten, sowohl experimentell als auch theoretisch, vom Atom-Niveau bis hin zu echten Geräten", schildert Zhang die nächsten Schritte.