Flexibler Touchscreen Computerhersteller sehen in dem Material einen Nachfolger für das spröde und vergleichsweise langsame Silizium. Aber praktikable Anwendungen waren, trotz der seit Jahren geschürten Hoffnungen, lange Zeit nicht in Sicht.
Bei Graphen verbinden sich reine Kohlenstoffatome zu einer einzelnen, nur ein Atom dicken Lage miteinander. Das verleiht ihm elektrische Leitfähigkeit und eine extrem hohe Lichtdurchlässigkeit. Allerdings ließ sich Graphen bislang nur durch wenig praktikable Verfahren herstellen. Für die Zwecke der Elektronik taugliche Stücke maßen in der Regel nur selten mehr als ein paar Zentimeter.
Nun stellten die Wissenschaftler rechteckige Graphenbögen mit einem Durchmesser von 76 Zentimetern her. Aber das Verfahren sei noch lange nicht ausgereizt, berichtet das Team. Sogar Endlosbahnen aus dem begehrten Material könnten sich im Prinzip mit ihrer Technik produzieren lassen.
Roll-to-Roll-Verfahren Die Grafik demonstriert, wie die Forscher das Graphen herstellten: Zunächst lagerten sie einzelne Atome auf einer Kupferfolie ab und konservierten sie mit einem Polymer. Anschließend entfernten sie das Metall durch Ätzen. Die freigewordene Graphenschicht konnten sie nun von der Polymerschicht ablösen und auf ein gewünschtes Trägermaterial übertragen.
Herkömmliche Touchscreens bestehen aus Indiumzinnoxid (ITO), das genauso unflexibel wie Silizium ist und mit vergleichsweise hohen Kosten zu Buche schlägt. Messungen ergaben, dass das Graphen der koreanischen Forscher rund 90 Prozent des Lichts durchließ und einen geringeren Flächenwiderstand als ITO aufwies. Aufgedruckte Silberelektroden machten aus dem in Kunststoffschutzfolie verpackten Graphen schließlich einen funktionierenden Touchscreen.
"Theoretisch könnte man damit sein iPhone aufrollen und sich wie einen Bleistift hinter das Ohr klemmen", verspricht der Chemiker James Tour von der Rice University in Houston dem Magazin "Technology Review". Die Biegsamkeit des Prototypen wurde allein durch das aufgebrachte Silber begrenzt.
Der fertige Touchscreen Durch Aufdrucken von Silberelektroden versahen die Wissenschaftler ihre Folie mit einer Elektronik, die einen Laptop ansteuerte. Das berührungsempfindliche Display könnte in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden.
Erst in der vergangenen Woche haben Forscher darüber berichtet, dass es ihnen gelungen sei, hauchdünne Leiterbahnen von nur 12 Nanometern Breite in Graphen zu schneiden [2]. Elisa Riedo vom Georgia Institute of Technology in Atlanta und Kollegen verwendeten als Ausgangsmaterial Graphenoxid, aus dem sie mit der erhitzten Spitze eines Rasterkraftmikroskops Sauerstoffatome herausschossen – zurück blieben Schaltkreise aus leitfähigem Graphen. Der Herstellungsprozess lasse sich durch den parallelen Einsatz Hunderter solcher Spitzen sogar noch erheblich beschleunigen. Nach Angaben der Wissenschaftler würden ihre elektronischen Bauteile zehn Mal schneller arbeiten als die Gegenstücke aus Silizium.
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