Es ist noch sehr schwierig zu beurteilen, welche Probleme dieser vor etwa 50 Jahren entdeckte und mit dem Namen Graphen (Betonung auf der zweiten Silbe) belegte Wunderstoff alle lösen wird, aber es werden wohl einige sein. Spätestens seit der Nobelpreisvergabe 2010 für Physik an die beiden Forscher Geim und Novoselev dürfte dieser Hoffnungsträger auch einer größeren Öffentlichkeit bekannt sein.

Tatsächlich stammt Graphen von Graphit ab, genauer gesagt als ein Atom breite Struktur aus sechseckigen Waben. Wir bewegen uns im Bereich von 0,3 Nanometer (nm), was wiederum 1/3.000.000 mm entspräche. Das ist 1/1.000.000 der Papierdicke und zehnfach kleiner als die Struktur, in der heutzutage Chips auf der Grundlage der Waferproduktion entstehen. Solche Verkleinerungen kämen nicht nur Handys oder Smartphones sehr zugute.

Trotzdem soll diese unvorstellbar dünne Schicht Tragkräfte im Kilobereich aufbringen können. Spätestens bei den mechanischen Eigenschaften müsste die Phantasie des Kfz-Interessierten angeregt sein. Wenn man dann noch von der relativ einfachen Ablösetechnik aus einem Graphitblock mit Klebeband und einem Siliziumoxid-Substrat hört, klingeln in Bezug etwa auf zukünftigen Karosseriebau die Ohren. Wohlgemerkt, alles funktioniert bisher nur in winzigen Mengen und im Labormaßstab.

Ja, das ist Freud und Leid der Grundlagenforschung. Forscher arbeiten an Objekten, deren Auswirkungen auf technische Entwicklung noch völlig im Dunkeln liegen. Z.B. die elektrischen Eigenschaften von Graphen. Elektrische Ströme durcheilen es 50 Mal schneller als Kupfer. Die Möglichkeit zur Herstellung von Transistoren, Grundlage beinahe jeglicher elektronischer Schaltung, soll ebenfalls revolutioniert werden. Neben der evtl. einfacheren Fertigung und Verkleinerung sind damit auch drei statt zwei Schaltstellungen möglich.

Wir haben noch gar nicht über die hervorragende Transparenz des neuen Werkstoffs gesprochen. Stellen Sie sich ihn auf Flachbildschirmen evtl. sogar mit Berührungsempfindlichkeit (Touchscreen) vor. Oder als Solarzellen, nicht nur auf dem Dach, sondern auch in Scheiben integriert, vielleicht sogar mit einem höheren Wirkungsgrad als heutige Ausführungen. Natürlich auch als Aktuatoren, z.B. mit exakt einstellbarem Verdunkelungsgrad.

Zum Schluss noch der Aspekt der Rohstoffbeschaffung. Was sind nicht alles für Stoffe bei der modernen Chip- und Displayproduktion nötig. Indium z.B., dessen Vorkommen deutlich weniger weit als die von Erdöl reichen. Ganz abgesehen von den Energieeinsparungen bei der Stoffgewinnung und beim Betrieb von Geräten mit dem neuen Wunderstoff. 07/11