Graphen ist modifizierter Kohlenstoff, der in einem Bienenwabenmuster angeordnet ist. Genauer gesagt sind die Kohlenstoffatome so angeordnet, dass jedes einzelne Atom jeweils immer mit drei weiteren Atomen verbunden ist, wodurch sich die Wabenstruktur ergibt.
Das Material ist mit dem häufiger bekannten Graphit verwandt, das man sich aus vielen einlagigen Schichten Graphen vorstellen könnte. Aufgerollt in feine Röhren ergeben sich aus Graphen übrigens auch Kohlenstoffnanoröhren, die irgendwann in Displays, Kunststoffen und Transistoren ihren Einsatz finden werden, wenn alles glatt läuft.
Aber was hat jetzt diese Atomkonstruktion in Wabenform mit dem Internet zu tun? Forscher des Zentrums für Graphen-Wissenschaft in Bath und Exteter haben beeindruckend schnelle optische Latenzen verzeichnet, die sich als eine Revolution in der Telekommunikations-Branche entpuppen könnten. Etwa 100 Mal schneller als aktuelle Materialien operiert der optische Netzwerk-Switch aus Graphen, die Antwortrate ist bei einer Femtosekunde oder auch 10-15 Sekunden ziemlich beeindruckend. Die Modulationsgeschwindigkeit lichtbasierter Kommunikationsgeräte könnte damit bis zu 200 GHz betragen.
Langfristig könnte diese Forschung die Entwicklung von Quantenkaskadenlasern auf Graphen-Basis vorantreiben. QK-Laser sind Halbleiter-Laser, die bei der Überwachung von Luftverschmutzung, Sicherheitszwecken und Spektroskopie hilfreich sind. Weitere Details und Links zu den Research Papern gibt es bei KurzweilAI. Eines steht fest: Wir werden in naher Zukunft noch öfter von Graphen hören, wenn es um Nanotechnologie und Informationstechnologie geht. Der nahe Verwandte unserer Bleistiftminen hat es hinsichtlich seiner Eigenschaften faustdick hinter den Ohren.
Artikelcover: AlexanderAIUS, Wikimedia Commons
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