Graphen

Das "unmögliche" Supermaterial, das 125-mal reißfester ist als Stahl, findet Anwendung in der Windsurfindustrie

Graphen oder englisch "Graphene" ist ein Material, das es eigentlich gar nicht geben sollte. Graphen wurde zwar schon früh theoretisch beschrieben, das Material sollte aber der Theorie zufolge thermodynamisch instabil sein, denn Graphen besteht aus einer nur ein Atom dünnen, einlagigen Kohlenstoffschicht.

Erst 2004 beschrieben Konstantin Novoselov und Andre Geim stabiles Graphen, fanden erstaunliche Eigenschaften und bekamen für ihre Arbeit 2010 den Nobelpreis für Physik.

Zu den Eigenschaften von Graphen gehört zum Beispiel eine enorm hohe Zugfestigkeit, die etwa 125-mal so hoch ist, wie die von Stahl. Selbst mit einer Dicke auf Atomebene kann eine Graphenschicht erstaunliche Gewichte bei einem extrem geringen Eigengewicht tragen.

Diese Eigenschaften machen das Material zum Beispiel bei der Herstellung von Beton interessant, der durch Graphen bessere Eigenschaften erreicht und dabei eine erheblich bessere CO₂-Bilanz bekommen soll.

Daneben ist Graphen ein sehr guter Temperaturleiter, leitet Strom und hat einige andere Eigenschaften (außergewöhnlicher Quanten-Hall-Effekt, ungewöhnliches hydrodynamisches Verhalten von Elektronen im Graphen, etc.), die sicher nur Physik-affinen Menschen verständlich sind.

Welche negativen Auswirkungen das künstlich hergestellte Graphen als Nanopartikel auf die Umwelt und die Gesundheit hat, ist nicht abschließend geklärt.Themenbereiche wie die Anreicherung im Grundwasser und die Lungengängigkeit von ungebundenem Graphen werden von der Wissenschaft untersucht.

Im Windsurfbereich verarbeitet ION das Material in Neoprenanzügen. Dabei setzt der Hersteller in dieser Konfektionierung besonders auf die Temperaturleitfähigkeit von Graphen. Das Material ist in das Futtermaterial eingearbeitet, das zwischen der dämmende Neoprenschicht und dem Körper befindet. Wenn Wasser in den Anzug eindringt, so der Hersteller, kann das durch den Körper erwärmte Graphen die gespeicherte Wärme an das in den Anzug geschwappte Wasser abgeben. Der Anzug soll sich dadurch schneller wieder warm anfühlen.

Die Temperaturleitfähigkeit soll auch dafür sorgen, dass der Anzug gleichmäßiger warm wird. Nach Herstellerangabe sind die Anzüge 20% wärmer als die Vorgängermodelle. Der Hersteller spricht auch von positiven dämmenden Effekten, die Graphen in Verbindung mit Wasser haben soll. Auch soll das neue Innenfutter schneller abtrocknen. In der Art, wie das Graphen verwendet wurde, sollen sich auch keine negativen Einflüsse auf den Stretch des Neoprens ergeben.

Das Material wird uns aber sicher auch noch in anderen Bereichen des Sports begegnen, denn die sehr guten mechanischen Eigenschaften bei geringem Gewicht sind aus technischer Sicht auch für den Bau von Finnen oder Boards interessant.

Link zu ION: www.ion-products.com/graphene/

07.10.2021 © DAILY DOSE  |  Text: Christian Tillmanns  |  Fotos/Grafiken: AlexanderAlUS - Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0, Hersteller