*

Viden

"Mirakelmaterialet" grafen har også begrænsninger

Et nyt dansk studie viser, at grafen ikke altid kan leve op til sit super-ry. Grafen er ellers kendt som lidt af et vidundermateriale, der er fænomenalt til at lede elektrisk strøm.

Grafen er ekstremt tyndt og består af kulstofatomer, som sidder sammen i ét lag. Foto: Colourbox

Grafen bliver især hyldet for sine fænomenale evner til at lede en elektrisk strøm, men nu viser et nyt dansk studie, at evnerne måske ikke er helt så fænomenale endda – i hvert fald ikke, hvis man sætter grafen i selskab med andre materialer. Det skriver Videnskab.dk.

»De fleste andre studier undersøger grafens egenskaber isoleret set. Men vi har undersøgt, hvordan grafen opfører sig i en realistisk situation, hvor det sidder sammen med andre materialer,« siger Tue Gunst, som er postdoc ved DTU Nanotech på Danmarks Tekniske Universitet (DTU) og fortsætter: 

»Der kan vi se, at grafen kan miste nogle af sine gode egenskaber, hvis man bare putter det ind i en helt almindelig elektronisk komponent.«

Læs også: Syv egenskaber gør grafen til mirakelmateriale

Materialer omkring grafen er afgørende

Forsøg har vist, at det tynde lag af kulstof er ekstremt godt til at lede elektriske strømme. Dermed rummer grafen potentialet til at kunne forbedre vores elektronik og eksempelvis sørge for, at elektronikken bruger langt mindre strøm.

Men hvis grafen skal bruges i et elektrisk apparat såsom en telefon, computer eller vaskemaskine, skal det imidlertid sættes i forbindelse med andre materialer. Her viser det nye studie, at de omkringliggende materialer kan have stor indflydelse på, om grafen har superevner eller ej.

»Hvis du bruger de forkerte materialer rundt omkring grafen, eller hvis du ikke laver den elektriske forbindelse til grafen på den rigtige måde, så mister grafen nogle af sine fantastiske egenskaber,« forklarer Tue Gunst.

Sådan løser man problemet

Hvis man vil udnytte grafens fantastiske strømlederevner bedst muligt, skal man derimod sætte det ind i en symmetrisk struktur, viser det nye studie.

Læs også: Grafen leder strøm 10 gange bedre end ventet

Det vil for eksempel sige, at man ikke skal have to forskellige materialer over og under grafen, fordi denne ’asymmetri’ i grafens omgivelser får materialet til at lede strømmen dårligere.

»Det betyder, at hvis man vil bruge grafen, skal man være forsigtig med, hvordan man designer sine elektroniske komponenter – altså transistorer eller chips. Man skal sørge for at bygge komponenterne, så man så vidt muligt ikke bryder symmetrien. Det er simpelthen en design-regel, som vi kan trække ud af studiet, og som andre kan udnytte,« forklarer Tue Gunst.

Praktisk relevant viden om grafen

Professor Philip Hofmann fra Aarhus Universitet mener, at den nye undersøgelse er »super spændende og relevant,« fordi den påpeger et praktisk problem ved at bruge grafen i moderne elektronik – men samtidig giver en opskrift på, hvordan man kan løse problemet.

Læs også: Æv: Vidundermaterialet grafen har en akilleshæl

»Det er ny viden om grafen, som de bringer på banen i studiet. Og det er meget relevant for, hvordan man rent praktisk skal bruge grafen,« siger Philip Hofmann, som forsker i grafen, men ikke har været en del af det nye studie.

Grafen er et ekstremt tyndt materiale, som kun består af et enkelt lag af kulstofatomer.

Siden det i 2004 for første gang lykkedes grafens fædre - de russiske nobelprisvindere Andre Geim og Kostya Novoselov – at fremstille grafen på et laboratorium i England, har forskere verden over kastet sig over »vidundermaterialet«.

Artiklen er publiceret i samarbejde med videnskab.dk

Følg
Jyllands-Posten
Forsiden lige nu
Annonce
Annonce
Viden
Annonce
Annonce
Biler
Næsten som originalen: Måske skal din næste Golf være en Polo
Sjette generation af VW Polo opleves bag rattet stort set som den større og dyrere Golf. Bilen har det hele - inkl. mulighed for 100 pct. digitalt display, der overgår alle andre VW’er. 
Se flere
Næsten som originalen: Måske skal din næste Golf være en Polo
Sjette generation af VW Polo opleves bag rattet stort set som den større og dyrere Golf. Bilen har det hele - inkl. mulighed for 100 pct. digitalt display, der overgår alle andre VW’er. 
Se flere

Jyllands-Posten anvender cookies til at huske dine indstillinger, statistik og målrette annoncer. Når du fortsætter med at bruge websitet, accepterer du samtidig brugen af cookies. Læs mere om vores brug her