Ein wunderbarer Werkstoff - UDE kann nun hochwertiges Graphen herstellen

Die Ministerin startet die Anlage – unterstützt von Prof. Gerd Bacher (linls) und Wissenschaftlerin Bilge Bekdüz (rechts)

Graphen könnte die Technikwelt revolutionieren. Es hat nämlich wunderbare Eigenschaften: extrem leitfähig, stabil und doch flexibel, transparent, leicht und eine Million Mal dünner als ein Blatt Papier. Ein Quadratmeter Graphen wiegt weniger als ein Milligramm – und könnte doch eine Katze tragen. Bislang ist der zweidimensionale Werkstoff, der aus einer einzigen Atomlage besteht, in ausreichender Qualität schwer zu bekommen und zu teuer. Denn es großflächig herzustellen, ist sehr aufwändig. Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Gerd Bacher, Universität Duisburg-Essen (UDE), besitzt nun eine Anlage, mit der dies möglich ist. Jetzt wurde sie von Wissenschaftsministerin Svenja Schulze eingeweiht.

Mit 300 000 Euro hat das Land das hochempfindliche Großgerät mitfinanziert, das in einem Reinraum steht (Gesamtkosten: 360 000 Euro). Mit Verfahren der chemischen Gasphasenabscheidung können die Nanowissenschaftler der UDE nun bis zu 80 Quadratzentimeter große Graphenflächen herstellen – für ihre eigene Arbeit, aber auch für andere Forschungseinrichtungen sowie Unternehmen aus NRW.

Die Graphen-Forschung soll mit der neuen Produktionsanlage ein großes Stück vorangetrieben werden, so Wissenschaftsministerin Svenja Schulze. Der Werkstoff eröffnet viele neue Möglichkeiten – zum Beispiel bei der Energiespeicherung oder der Verpackung von Lebensmitteln. Damit kann er einen wichtigen Beitrag zur Lösung der großen gesellschaftlichen Herausforderungen leisten. Das Land fördert neben der Anlage an der UDE deshalb zehn weitere Graphen-Projekte in NRW mit jeweils bis zu 30 000 Euro.

Prof. Dr. Jörg Schröder, UDE-Prorektor für Forschung, wissenschaftlichen Nachwuchs und Wissenstransfer, sieht in der Abscheidungsanlage eine Möglichkeit der Vernetzung der Graphen-Aktivitäten der Universität Duisburg-Essen und der Universitätsallianz Ruhr. Sie ist auch wichtig, um Kooperationen mit Unternehmen auszubauen. In der Graphen-Fachgruppe NRW gibt es bereits jetzt eine hohe Zahl an Industriepartnern.

Das Hightech-Material kommt für viele Branchen in Betracht wie beispielsweise den Fahrzeugbau oder die Kommunikationstechnik beziehungsweise die Elektronik. Eine neue Generation von Displays, Prozessoren oder Solarzellen könnte entstehen – wenn sich Graphen industriell produzieren ließe.

Die mikro- und optoelektronischen Möglichkeiten lotet Gerd Bacher aus. Er ist Professor für Werkstoffe der Elektrotechnik und erforscht mit seinem Team, wie man Graphen möglichst fehlerfrei und großflächig herstellen kann – für unterschiedlichste Anwendungen. Er arbeitet unter anderem an transparenten Elektroden für Leuchtelemente und Dünnfilmsolarzellen, weitere Anwendungsfelder sind Sensoren oder Hochfrequenztransistoren. Bislang mussten die Wissenschaftler hierfür Graphen bestellen – mit oft wechselnder Qualität. Nun kann es die Universität selbst erzeugen und für spezielle Anwendungen optimieren.

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