Karbontechnologie : Biegsame Computer

Eine neue Kohlenstoffverbindung beflügelt die Fantasie der Physiker. Den Nobelpreis haben sie schon.

Graphen. Mehr braucht Jari Kinaret eigentlich nicht zu sagen. Ein Wort genügt dem Festkörperphysiker von der schwedischen Chalmers-Universität, um die Bedeutung seines Flaggschiff-Projekts klarzumachen. Denn Graphen gilt derzeit als das Wundermaterial schlechthin. 2004 wurde die Kohlenstoffvariante, die aus einer einzigen Atomlage besteht, erstmals hergestellt, und schon im vergangenen Jahr erhielten ihre Entdecker dafür den Physiknobelpreis . Heute arbeiten mehr als 140 Gruppen in ganz Europa an dem verheißungsvollen Material. Fast alle sind an dem Flaggschiff-Antrag beteiligt und hoffen auf einen Anteil an den Forschungsmilliarden.

Graphen werde die Welt verändern, sagen seine Anhänger, es werde Silizium als Basis aller elektronischen Geräte ablösen und so alltäglich werden wie heutzutage das Plastik. Seine Kritiker sagen, es sei völlig überbewertet und müsse seine Praxistauglichkeit erst noch unter Beweis stellen.

Graphen ist ein Stoff der Superlative. Die in einem flachen Sechseck angeordneten Kohlenstoffatome – eine Miniaturvariante des Hasendrahts – leiten den Strom weitaus besser als Silizium. Zugleich haben sie die beste Wärmeleitfähigkeit aller bekannten Materialien. Chiphersteller, die mit der Abwärme ihrer immer dichter gepackten Schaltkreise zu kämpfen haben, lässt das aufhorchen.

Dieser Text stammt aus dem aktuellen ZEIT Wissen Magazin, das am Kiosk erhältlich ist. Klicken Sie auf das Bild, um auf die Seite des Magazins zu gelangen.

Seine festen Kohlenstoffbindungen machen Graphen zudem zum stärksten aller Materialien. Trotz des geringen Gewichts ist es mehr als hundertmal so reißfest wie Stahl. Neue Verbundwerkstoffe im Auto- und Flugzeugbau scheinen möglich. Graphen ist transparent und damit interessant für die Produktion von Touchscreens. Es ist flexibel genug, um in Kleidungsstücken verarbeitet werden zu können. Und es ändert seine Leitfähigkeit, wenn es mit anderen Molekülen in Kontakt kommt – ideal für empfindliche Sensoren.

Das Flaggschiff-Projekt will sich um sämtliche Superlative kümmern. Manche Hoffnung werde man sicherlich enttäuschen, sagt Jari Kinaret, dafür werde es andere Überraschungen geben. So sei Forschung eben. Vollmundig verspricht man schon mal einen »radikalen Wandel in der Informationstechnologie«.

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Kommentare

19 Kommentare Seite 1 von 4 Kommentieren

Mangel statt Überfluss

Wenn Sie die scotch-tape Methode meinen, ist es sicherlich einfach, Graphen herzustellen. Wenn es aber um integrierte Schaltkreise geht, brauchen Sie skalierbare Verfahren, mit denen man akkurat und in hoher Reproduzierbarkeit extrem kleine Strukturen erstellen kann. Und das sehe ich bei Graphen nicht. GaAs hat übrigens ebenfalls eine erheblich größere Elektron-Mobilität als Si; es hat sich trotzdem nicht durchgesetzt. Cray ist daran fast zugrunde gegangen.

Ich sehe übrigens nicht, dass sich Europa hier in der Forschung zurückhält; die beiden Nobelpreisträger arbeiten schliesslich in Manchester.

Wenn Sie zu viel Geld in ein System pumpen, kriegen Sie sowas wie Transrapid oder einen schnellen Brüter: teure Technologien, die nicht praxistauglich sind. Was in der Entwicklung teuer ist, ist meist auch in der Produktion teuer.

Gute Ideen entstehen immer aus Mangel nicht aus Überfluss.

Fortschrittsflaute

Also, wenn alles so läuft wie prognostiziert, kann ich meinen Laptop in 20 Jahren als Edelstein am Handgelenk tragen. Dazu ein Mikrofon zur Eingabe und eine 3D Brille. Damit bin ich von der Realität weitgehend unabhängig, während mir meine Jacke verrät wann ich vor einen Bus laufe.

In unserer Welt ist die Frage "Was ist Fortschritt eigentlich?" weitgehend hinter "Wer hat im Geschäft die Nase vorn?" zurückgeblieben. Vielleicht ist es eines der wenigen positiven Aspekte der zerfallenden Weltwirtschaft, das wir uns bald mit der Frage auseinandersetzen müssen, was in unserem Leben wirklich wichtig ist, und wie wir dort, jeder für sich und seine direkte Umgebung, Fortschritt erziehlen.

Natürlich ist der wichtigste wirtschaftliche Aspekt des Artikels die zukünftige Unabhängigkeit von bestimmten seltenen Rohstoffen. Daher bin ich durchaus der Meinung, das hier massiv investiert werden sollte. Nur eben, es kommen im besten Fall Produkte heraus, aber kein Fortschritt. Die Wirtschaft kann den nicht (mehr) erzeugen.
Das müssen wir selbst erledigen.

Staatliche Förderung...

Wenn es denn ach so sicher ist, daß dieses Mal der Kohlenstoff die Lösung aller Menschheitsprobleme birgt, warum investieren dann nicht die Unternehmen in die Forschung, die später davon profitieren wollen? Oder tun sie das vielleicht bereits, werden hier nur nicht erwähnt, weil sie keinen Förderantrag gestellt haben?