12/20/2012 07:52

Graphen: Basis für Nanoimplantate – und zum Abhören von Menschen!

Category: Wissen

Graphen-Oberfläche (Bild: Universität Manchester)

Es ist der futuristische Baustoff schlechthin – Graphen. Es entsteht aus modifiziertem Kohlenstoff, dessen Atome ein bienenwabenförmiges Sechseckmuster bilden. Graphen lässt sich in dünnen Schichten herstellen, die nur die Dicke eines Atoms haben und daher für Nanotechnologie geeignet sind. Dabei ist Graphen 126 Mal zugfester als Stahl, fast so hart wie ein Diamant, elastisch wie normales Graphit und hundert Mal leitfähiger als Silikon. Es eignet sich damit z. B. hervorragend zum Bau von Nanochips, die auch für den Einsatz im menschlichen Körper geeignet sind.

Hauptproblem bei solchen Technologien ist immer die Energieversorgung. Gerade bei Implantaten im menschlichen Körper erweist es sich als aufwendig und störend, wenn ständig eine Batterie gewechselt werden muss. Im Fall von Nanoimplantaten wäre nicht einmal dies möglich. Nanochips können im Grunde nur dann funktionieren, wenn sie sich aus ihrer Umgebung selbst mit Strom versorgen können. Forschern der Stanford-Universität ist jetzt ein Durchbruch gelungen. Sie konnten erstmals Graphenschichten herstellen, die piezoelektrisch sind. Das bedeutet, sie sind in der Lage, mechanischen Druck in Elektrizität umzuwandeln. Umgekehrt verformt sich das Material, wenn man es unter elektrische Spannung setzt. Diesen Effekt kennt man bislang hauptsächlich von Kristallen. Bei den früheren Plattenspielern z. B. setzte ein im Tonarm angebrachter Diamant oder Saphir die Unebenheiten in den Rillen der Schallplatte in elektrische Impulse um, die wir dann als Musik hören konnten. Nanochips aus piezoelektrischem Graphen könnten z. B. in menschliche Zähne implantiert werden, zu welchem Zweck auch immer. Sie würden dort durch die Kaubewegungen beim Essen ihre Batterien aufladen können. Es sind auch noch viele andere Anwendungen derartiger Nanotechnologien denkbar. Einige sind durchaus beängstigend…

Quelle: Matrix3000 Band 73