Graphen-Tinte: Elektronik lässt sich ausdrucken

Industrielle Nutzung rückt laut Forschern der University of Manchester in greifbare Nähe. [...]

Forscher der University of Manchester haben Graphen-Tinte für 3D-Drucker entwickelt, mit der sich Elektronik direkt auftragen lässt. Als Lösungsmittel für die Graphensplitter, die Grundlage für die Graphen-Tinte, wählten die Wissenschaftler Dihydrolevogucosenone, eine biologisch abbaubare, nicht toxische Flüssigkeit. Damit sind hohe Graphenkonzentrationen möglich, sodass der elektrische Widerstand der gedruckten Elektronik sinkt.

Grafen statt Metall-Nanopartikel

Gedruckte Elektronik basiert heute bislang auf Nanopartikeln aus Metallen. Diese können sehr teuer in der Herstellung sein, manche oxidieren auch, sodass sie unbrauchbar werden. Damit ist diese Art der Elektronik weit entfernt vom Ideal. Forscher Zhiurn Hu denkt nicht nur an den Einsatz dieser Elektronik in einer allgegenwärtigen drahtlosen Kommunikationstechnik, sondern auch als Wandler etwa von Licht in Elektrizität, um Geräte mit geringem Stromverbrauch zu versorgen.

„Die Nutzung von Graphen wandelt sich gerade“, sagt der russisch-britische Physiker Kostya Novoselov, der für seine Graphen-Forschung 2010 den Physik-Nobelpreis erhielt. „Weg von der reinen Forschung hin zur industriellen Nutzung.“ Aus dem Grund sei die Entwicklung von Produktionstechniken auf Graphen-Basis extrem wichtig. „Unsere Arbeit sorgt dafür, dass Graphen schneller Einzug hält in tagtäglich genutzte Produkte und Technologien.“

Basis für neue Elektronik-Generation

Graphen gilt als Basismaterial für die Elektronik der nächsten Generation. Transistoren und andere Halbleiterprodukte werden schneller, mobile Telefone flexibler und Kleidungsstücke mit tragbarer Elektronik gespickt, die beispielsweise Gesundheitsdaten überwachen. Graphen gilt als 2D-Material, was physikalisch nicht ganz korrekt ist. Es besteht im Idealfall aus einer einzigen Lage Kohlenstoffatome, die bienenwabenförmig angeordnet sind. Es ist also extrem dünn. Bei gleichen Dimensionen ist es weitaus härter und reißfester als Stahl und äußerst flexibel. Es kann zu einem elektrischen Leiter oder Halbleiter konditionie