Ein theoretischer Schritt zum Natrium-Akku

Deutsch-russische Studie zeigt neue Perspektiven für die Batterieforschung auf

Batterien für Smartphones, Laptops und Elektroautos basieren heute in der Regel auf der Lithium-Ionen-Technik. Auf der Suche nach kostengünstigeren Akkus rückt jetzt eine Möglichkeit in den Blick: Lithium durch Natrium zu ersetzen, ein allgegenwärtiges und damit sehr preiswertes Element. Doch dafür sind noch diverse Hürden zu nehmen: Unter anderem nimmt die Graphit-Anode der Batterie bisher zu wenig Natrium auf. Hoffnung verspricht nun eine theoretische Studie einer deutsch-russischen Arbeitsgruppe unter Federführung des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR): Ihr zufolge – so eine HZDR-Medienmitteilung vom 24.07.2020 – können Doppelschichten aus Graphen deutlich mehr Natriumatome einlagern als Graphit. weiterlesen…

Neue Form der Solarthermie

Graphen-Folie bietet neue Möglichkeiten effizienter Wärmeenergie-Gewinnung

Forscher des Zentrums für Translationale Atomaterialien der Swinburne University of Technology im australischen Melbourne (CTAM) haben eine hocheffiziente Folie entwickelt, die Sonnenlicht mit minimalem Wärmeverlust absorbiert und sich in offener Umgebung schnell auf bis zu 83°C erwärmt. Der Graphen-Metamaterial-Film hat großes Potenzial für den Einsatz bei der Solarthermie, der Thermophotovoltaik (direkte Umwandlung von Wärme in Elektrizität),der solaren Meerwasserentsalzung, der Abwasserbehandlung, bei Lichtquellen und Fotodetektoren – so eine Veröffentlichung am 13.03.2020 in Nature Communications. weiterlesen…

“Blitzschnell Müll in einen Schatz verwandeln”

Forscher der Rice University machen wertvolles Graphen aus Abfall

Ein neues Verfahren, das im Labor des Chemikers James Tour an der Rice University, HoustonTexas eingeführt wurde, kann große Mengen fast jeder beliebigen Kohlenstoffquelle in wertvolle Graphenflocken verwandeln. Das Verfahren ist schnell und billig. Prof. Tour: “MIt der ‘Flash-Graphen’-Technik können wir eine Tonne Kohle, Lebensmittelabfälle oder Plastik zu einem Bruchteil der Kosten in Graphen umwandeln, im Vergleich zu anderen Graphen-Herstellungsverfahren.” weiterlesen…

Graphen-Nanostrukturen werden magnetisch

Vor 40 Jahren vorhergesagtes Molekül synthetisiert

Graphen, die zweidimensionale Struktur aus Kohlenstoff mit hervorragenden mechanischen, elektronischen und optischen Eigenschaften, schien bisher für magnetische Anwendungen nicht nutzbar. Forschern der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) ist es einer Medienmitteilung zufolge nun gemeinsam mit Kollegen der technischen Universität Dresden, der Aalto Universität in Finnland, dem Max Planck Institut für Polymerforschung in Mainz sowie der Universität Bern gelungen, ein in den 70er Jahren vorhergesagtes Molekül zu synthetisieren, das beweist, dass Graphen-Nanostrukturen in ganz bestimmten Formen magnetische Eigenschaften aufweisen, die künftige spintronische Anwendungen erlauben könnten. Die Ergebnisse sind eben in Nature Nanotechnology erschienen. weiterlesen…

Wasserstoff-Atome haften ultrakurz auf Graphen

Fundamental neue Einsichten in chemische Bindungen

Graphen wird als außergewöhnlicher Werkstoff gefeiert. Es besteht aus reinem Kohlenstoff und ist nur eine einzige Atomlage dünn. Dennoch ist es enorm stabil und sogar leitfähig. Für die Elektronik allerdings hat Graphen entscheidende Nachteile: Denn noch ist es nicht als Halbleiter einsetzbar. Wasserstoff-Atome auf Graphen könnten dies ändern. Forscher aus Göttingen und Pasadena (USA) haben einer gemeinsamen Pressemitteilung des MPI für biophysikalische Chemie und der Universität Göttingen zufolge jetzt sichtbar gemacht, wie Wasserstoff- Atome an Kohlenstoff-Atomen von Graphen chemisch binden und was dabei passiert. (publizierft in Science, 25. April 2019) weiterlesen…

Graphen ermöglicht Taktraten im Terahertz-Bereich


Forscher ebnen Weg für Nanoelektronik der Zukunft

Graphen – ein hauchdünnes Material, das aus einer einzigen Lage verketteter Kohlenstoff-Atome besteht – gilt als vielversprechender Kandidat für die Nanoelektronik der Zukunft. Theoretisch sollte es bis zu tausendmal schnellere Taktraten erlauben als die heutige Elektronik auf Silizium-Basis. Dass Graphen tatsächlich elektronische Signale mit Frequenzen im Gigahertz-Bereich – was den heutigen Taktraten entspricht – extrem effizient in Signale mit einer vielfach höheren Frequenz umwandeln kann, haben einer Medienmitteilung vom 10.09.2018 zufolge Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) und der Universität Duisburg-Essen (UDE) in Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPI-P) nun erstmals gezeigt. Ihre Ergebnisse stellen die Forscher im Fachjournal „Nature“ vor. weiterlesen…