Alle Artikel mit dem Schlagwort: Graphen

Graphen besteht im Idealfall jeweils aus nur einer Lage von zweidimensional vernetzten Kohlenstoff-Atomen. Solche 2D-Materialien haben - je nach konkretem Design - ganz besondere Eigenschaften. Sie können beispielsweise Strom sehr gut leiten, Wasserstoff speichern, besonders feste Werkstoffe abgeben - oder eben Terahertz-Strahlen umwandeln. Visualisierung: Dall-E

Graphen-Hitzeschild für Elektroauto-Akkus

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Sixonia Dresden und Haze Toronto wollen mit intelligenten Kohlenstoff-Gehäusen für mehr Reichweite und Lebensdauer sorgen Dresden/Toronto, 21. Januar 2024. Um die Reichweite von Elektroautos auszuweiten und die Akkus darinnen langlebiger und temperatur-unabhängiger zu machen, haben sich die kanadische Carbon-Firma „Haze Automotive“ und der Dresdner Graphen-Hersteller „Sixonia Tech“ zusammengetan. Zusammen haben sie „intelligente“ und besonders leichte Akku-Gehäuse für Stromer entwickelt.

Die Visualisierung veranschaulicht das Prinzip des neuen Wandlers: Terahertz-Impulse treffen von oben auf das Graphen-Atomnetz und dort bilden sich dann infrarote oder sichtbare Lichtteilchen für den Datentransport per Glasfaserkabel. Grafik: B. Schröder für das HZDR

Helmholtz Dresden arbeitet an Terahertz-Wandlern für 6G-Mobilfunk

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Speziell designte 2D-Kohlenstoffnetze können Nacktscanner-Strahlen in Licht umwandeln Dresden-Rossendorf, 16. Juni 2023. Nach dem Mobilfunk der 5. Generation (5G), der sich inzwischen mehr und mehr durchsetzt, forschen Ingenieure und Physiker weltweit inzwischen bereits am Nachfolger 6G. Auch Experten der TU Dresden tüfteln schon am Mobilfunk der 6. Generation, indirekt aber auch das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR). Dort nämlich arbeiten Wissenschaftler derzeit an speziell designten zweidimensionalen Kohlenstoffnetzen aus Graphen, die die benötigten hohen 6G-Trägerfrequenzen über 100 Gigahertz sehr schnell in sichtbares Licht umwandeln können. Das geht aus einer HZDR-Mitteilung hervor.

Oliver Ahlberg und Taavi-Madiberk von Skeleton zeigen ihre Ultrakondensatoren. Foto: Skeleton

Neue Kapitalspritze für Skeleton

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Esten wollen in ihrer Fabrik in Sachsen mehr Stromspeicher bauen Tallin/Großröhrsdorf, 28. Januar 2022. Europäische Risikokapitalisten investieren weitere 37,6 Millionen Euro in „Skeleton Technologies“. Das hat das estnisch-sächsische Energiespeicher-Unternehmen in Tallinn mitgeteilt. Die Skeleton-Chefs wollen mit dem Geld die Produktion von Superkondensatoren (Supercaps) in ihrer Fabrik in Großröhrsdorf bei Dresden ausbauen und die Weiterentwicklung von graphen-basierten Supercaps vorantreiben.

Die Visualisierung soll verdeutlichen: Das mit Palladium-Atomen stabilisierte 2D-Netz aus Bor-Atomen verbreitert sich grundsätzlich - egal, ob man daran zieht und drückt. Grafik: Thomas Heine u.a.

2D-Atomgitter wird immer breiter – egal, ob man drückt oder zieht

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Palladium-gespicktes Bor-Netz der TU Dresden könnte neue Sensoren ermöglichen Dresden, 5. März 2021. Ein chinesisches Team um Chemieprofessor Thomas Heine von der TU Dresden hat ein sogenanntes „halb-auxetisches“ Material (von (altgriechisch „auxetos“ = dehnbar) entdeckt, das sich völlig anders als ein Gummiband verhält: Statt dünner zu werden, wenn man daran zieht, verbreitert sich dieses atomdünne 2D-Netz aus Bor und Palladium stets – egal, ob man daran zieht oder es zusammenzupressen versucht. Das hat die Technische Universität Dresden (TUD) mitgeteilt.

Auf Hochleistungsrechnern haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eine zweischichtige Bienenwabenstruktur mit kleinen Auswölbungen aus blauem Phosphor modelliert. Diese Verbindung ist äußerst stabil und besitzt durch den geringen Abstand zwischen den beiden Schichten metallische Eigenschaften. Visualisierung: Jessica Arcudia

Optoelektronik aus Phosphor

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Forscher aus Dresden und Mérida stapeln 2D-Atomnetze zu Metallen Dresden/ Mérida, 5. November 2020. Werden superschnelle Lichtchips und Sensoren in Zukunft aus Phosphor statt Silizium gebaut? Forscher der TU Dresden und von der mexikanischen Uni Merdia sehen gute Chancen dafür: Sie haben in einer Computer-Simulation zwei hauchdünne Lagen aus sogenanntem „blauen Phosphoren“ übereinandergestapelt – und aus dem Halbleitermaterial wurde plötzlich ein Metall. Dies könnte den Konstruktionsschlüssel für besonders kleine und schnelle elektronische Bauelemente liefern, die nur noch aus einem einzigen Element bestehen.

Ein deutsch-russisches Team zeigte mit Hilfe von Computer-Simulationen, dass sich Natrium (gelb) mehrlagig zwischen zwei Graphen-Schichten (grau) anordnet. Foto: M. Ghorbani-Asl für das HZDR

Akku-Autarkie mit Kohle und Kochsalz?

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Rossendorfer Forscher entwerfen im Computer neue Natrium-Batterien für billigere Elektroautos Dresden, 24. Juli 2020. Große Lithium-Batterien gehören zu den teuersten Bauteilen von Elektroautos – und gelten oft genug auch als Engpass in der Zulieferkette. Forscher aus Dresden-Rossendorf haben nun gemeinsam mit russischen Kollegen und Supercomputer-Hilfe neue Akku-Konzepte entwickelt: Demnach könnten künftige Stromspeicher auch aus Natrium gebaut werden, wie es in gewöhnlichem Kochsalz vorkommt, statt aus dem selteneren Lithium. Das hat das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) heute mitgeteilt.

Prof. Xinliang Feng. Foto: Heiko Weckbrodt

2D-Designerwerkstoffe für superleichte Fahrräder

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

DFG gibt 7,7 Millionen Euro für Sonderforschung der TU Dresden Dresden, 31. Mai 2020. Auf durchsichtige Smartphones, Superakkus für reichweiten-starke Elektroautos und besonders leichte Fahrräder, deren Rahmen nur noch ein Kilo wiegt, zielt ein neuer Sonderforschungsbereich (SFB) in Dresden: Im Verbund „Chemie der synthetischen zweidimensionalen Materialien“ wollen die Wissenschaftler um die TU-Professoren Xinliang Feng und Prof. Thomas Heine neue Werkstoffe entwickeln, die aus jeweils nur einer oder höchstens zehn Lagen von zweidimensional vernetzten Atomen bestehen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat für diesen SFB 1415 in Dresden nun 7,7 Millionen Euro bewilligt. Das haben die TU Dresden und das sächsische Wissenschaftsministerium mitgeteilt.

Memristoren können beispielsweise als superschneller Speicher für Steuersysteme eingesetzt werden. Abb.: Namlab Dresden

DFG überträgt der TU Dresden neue Elektronik-Forschungen

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Lernfähige Chips und gestapelte Atomnetze im Visier Dresden, 10. April 2019. Memristoren und gestapelte 2D-Materialien stehen im Mittelpunkt neuer Elektronik-Forschungsprojekte, die Professoren der Technischen Universität Dresden (TUD) leiten. Eine Millionenförderung durch die „Deutsche Forschungsgemeinschaft“ (DFG) ab 2020 ist absehbar. Das geht aus Mitteilungen der TUD und des sächsischen Wissenschaftsministeriums hervor.

Regnerationswürmer unterm Mikroskop. Foto: Heiko Weckbrodt

Digitale Reha-Assis und schlaue Arztliegen

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Rund 250 Lebenswissenschaftler treffen sich zur „Bionection“ in Dresden Dresden, 24. Oktober 2018. Jenseits der teuren medizinischen Großgeräte wie Magnetresonanztomograph oder gar Protonenbeschleuniger wachsen auch im klinischen Alltag die Medizin, Mikroelektronik, naturwissenschaftliche Analysetechnik und Sensortechnik zusammen. Gerade in Sachsen gibt es dafür viele Beispiele. Um diese Erfindungen bekannter zu machen und in wirtschaftliche Erfolge umzumünzen, hat der sächsische Branchenverband „Biosaxony“ rund 250 Wissenschaftler, Unternehmer, Finanziers und Politiker nach Dresden geholt. Während der Tagungen „Bionection“ und „flexMED“ tauschen sie sich derzeit im Deutschen Hygienemuseum zwei Tage lang über Fortschritte in der Krebsdiagnostik und Bioinformatik und über die neuesten Trends in den sogenannten „Lebenswissenschaften“ aus.

Super-Energiespeicher aus Kohle

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Hamburger Akademiepreis für Graphen-Forscher Xinliang Feng und Klaus Müllen aus Dresden und Mainz Dresden, 26. Juni 2017. Für ihre herausragenden Arbeiten an zweidimensionalen Kohlenstoff-Netzen – sogenannten „Graphenen“ – hat die Akademie der Wissenschaften in Hamburg nun zwei Forscher in Dresden und Mainz geehrt: Xinliang Feng vom Zukunftselektronikzentrum „cfaed“ der TU Dresden und Klaus Müllen vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz bekommen den „Hamburger Wissenschaftspreis 2017“. Mit 100 000 Euro Preisgeld ist er der höchstdotierte Preis einer deutschen Wissenschaftsakademie.

Nobelpreisträger u´nd Graphen-Miterfinder Konstantin Sergejewitsch Novoselov beim besuch an der TU Dresden. Foto: Heiko Weckbrodt

2D-Physik gegen den Smartphone-Tod

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Nobelpreisträger Novoselov skizziert in Dresden, wo die Reise mit dem „Wundermaterial“ Graphen hingehen könnte Dresden, 16. September 2016. Mit neuartigen zweidimensionalem Werkstoffen konstruieren einige Elektronikkonzerne inzwischen erste bruchfeste Smartphone-Bildschirme. Statt zu zerbersten, biegen sich diese Displays und federn dann wieder in ihre Originalform zurück. Möglich machen dies unter anderem atomare Graphen-Netze: purer zweidimensional verknüpfter Kohlenstoff, der nur eine Atomlage dünn, aber flexibel, extrem haltbar und gut leitfähig ist. Und diese innovative Werkstoff-Technologie steht gerade erst am Anfang, hat heute der russisch-britische Graphen-Erfinder Konstantin Sergejewitsch Novoselov bei einem Besuch in Dresden prognostiziert.

Graphene sind wabenförmige 2D-Moleküle aus Kohlenstoff mit hoher Leitfähigkeit. Abb.: Graphen Center Cambridge

Graphen-Forschungszentrum in Dresden gegründet

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Neuer Forschungspfad für kohlenstoffbasierte 2,5D-Elektronik in Dresden Dresden, 7. September 2016. Elektronikforscher und Chemiker der TU haben am Mittwoch ein „Graphen-Zentrum Dresden“ (GraphD) am Exzellenz-Center für fortgeschrittene Elektronik „cfaed“ gegründet. Dort bündeln sie die Dresdner Forschungen an diesem „Wundermaterial“, das aus extrem dünnen, festen und leitfähigen Kohlenstoff-Netzen besteht.

Dr. Tommy Lorenz. Foto. privat/ TU Dresden

Schwabe-Preis für jungen Nanochemiker

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Dr. Tommy Lorenz von TU Dresden sagt Eigenschaften von Nanostrukturen voraus Dresden, 12. Juli 216. Weil er in seiner Dissertation einen Weg gefunden hat vorauszusagen, wie hart oder biegsam, elektrisch leitfähig oder isolierend neue Nano-Strukturen sein werden, bekommt Dr. Tommy Lorenz am 14. Juli den Professor-Schwabe-Preises 2016 der TU Dresden. Das hat die Uni am Dienstag mitgeteilt.

Ein Graphen-Nanoband wurde an der Spitze eines Rasterkraftmikroskops verankert und über eine Goldoberfläche gezogen. Die beobachtete Reibungskraft war äußerst gering.. Visualisierung: Universität Basel, Fachbereich Physik

Superschmierstoff Graphen

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Physikergruppe aus Dresden und Basel: Kohlenstoff-Nanonetze machen fast reibungsfreie Maschinen möglich Dresden/Basel, 4. März 2016. Kohlenstoff-Nanonetze aus Graphen können künftig für Maschinen sorgen, die fast keine Energie mehr durch Reibung verlieren. Auch die Lebensdauer solcher graphen-beschichteten Anlagen würde deutlich steigen. Darauf weisen Forscher aus Basel und Dresden hin, die den Einsatz dieser besonderen Kohlenstoff-Moleküle als Superschmierstoff untersucht haben.

Sieht ein bisschen aus wie ein nostalgisches Fernseh-Testbild, ist aber eine superschnelle Lichtuhr: Die äußere Antenne des Detektors fängt langwellige Infrarot- und Terahertz-Strahlung ein und leitet sie wie ein Trichter zu einer Graphen-Flocke, die sich auf einem Siliziumcarbid-Substrat in der Mitte der Struktur befindet. Foto: M. Mittendorff, HZDR

Ultraschnelle Stoppuhr aus Kohlenstoff

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Rossendorfer bauen sehr schnellen und universellen Lichtdetektor aus Graphen Dresden-Rossendorf, 28. Oktober 2015. Forscher aus Dresden-Rossendorf haben aus der besonderen Kohlenstoff-Verbindung „Graphen“ einen superschnellen Licht-Messer entwickelt. Sie setzen diese ganz besondere Stoppuhr derzeit bereits ein, um sehr kurze Laser-Impulse am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) aufeinander abzustimmen.