Hallo!
Kurze Frage: Oxidiert oder erodiert Graphen?
Und nochwas: Habe ich das richtig verstanden, dass die Eigenschaften von Graphen nur dann verbleiben, wenn Graphen als 2-dimensionaler Molekülverband vorliegt oder könnte man verschiedenformige Werkstoffe aus Graphen herstellen?
Danke bereits im Voraus!
Rima
Hallo Rima,
natürlich oxidiert das, genau so wie Graphit!
die vorhandenen Doppelbindungen oxidieren und es entsteht - analog zum existierenden Graphitoxid - das Graphenoxid mit vermutlich vielen möglichen Oxidations-graden (und später dann irgendwann CO u. CO2 natürlich).
Graphen mit einer Moleküllage ist das optimale für Transistoren/Elektronik geeignete Material. Wenn mehr als eine Schicht vorliegt, ist Graphen noch leitfähig, also brauchbar als Leiter aber für Transistoren ist es dann bereits ungeeignet. Es ähnelt dann schon quasi mehr dem Graphit.
Du hast übrigens Glück: Ich habe einen meiner Freunde, der auf diesem Gebiet arbeitet,kontaktiert für so eine genaue Auskunft. Selbst hätte ich das nicht so genau sagen können.
Grüße
TWillms7571
Danke für Auskunft!
Wenn man Graphen verwendet, weil man ein besonders reißfestes Material haben will - ich schätze mal, dass eine Moleküllage recht schnell reißt. Verwendet man dann einfach mehrere Moleküllagen, um die gewünschte Reißfestigkeit zu erhalten (es geht hier speziell um ein mögliches Material für einen Weltraumfahrstuhl), oder verwendet man mehrere einlagige Graphenbändern, die parallel zueinander liegen, zwischen denen aber „noch Platz ist“ (zwischendrin dann vielleicht mit Gas aufgefüllt?)?
Im Endeffekt lautet meine Frage so: Graphen ist ja als sehr Reißfest bekannt.
Da ein einlagiger Molekülverband vermutlich ja doch schnell reißt, wie erreicht man dann die große Reißfestigkeit?
Meine zwei Ideen diesbezüglich sind:
a) entweder mehrlagiges Graphen
b) mehrer unverbundene einlagige Graphenflächen, die parallel zueinander stehen
Mir geht es darum, dass - zumindest auf Wikipedia - steht, dass ein Weltraumfahrstuhlseil (oder eher: Band) aus Graphen nur zu 87% seiner Reißfestigkeit ausgelastet sein würde.
Es kommt mir recht unvorstellbar vor, dass eine einalgige Graphenfläche so reißfest ist. Wie also erreicht man diese Reißfestigkeit?
Ich würde mich um eine schnelle Antwort sehr freuen, da ich darüber ein Referat halten muss und leider etwas spät dran bin :-/
Du hast übrigens Glück: Ich habe einen meiner Freunde, der auf diesem Gebiet arbeitet,kontaktiert für so eine genaue Auskunft. Selbst hätte ich das nicht so genau sagen können.
Wusst ich 
LG,
rima
Hallo, Graphen ist chemisch analog zu Graphit, das heißt es brennt und mit hinreichender Kraft erodiert die Fläche mechanisch. Da wir von strikt esprochen EINER Atomlage reden ist die makroskopische Zugfestigkeit nicht sehr hoch.
Andere Werksff heißen Graphit (imPrinzip gestapeltes Graphen, Diamant, oder Buckyballs. Der Trick am Graphen ist, dass es nur aus Kohlenstoff besteht. Wenn man noch anderes hineinpackt hat man eben kein Graphen mehr.
hth
Manfred
Wenn man Graphen dann "stapelt (was ja dann Graphit wäre…?), addiert sich dann die Zugfestigkeit einer Atomlage Graphen auf?
Oder anders gefragt: Wie erreicht man eine hohe Zugfestigkeit mit Graphen? Oder ist Graphen nur im mikroskopischen Bereich sehr Zugfest?
Graphit ist anisotrop bezüglich der Atomlagen, es ist relativ einfach Graphenlagen abzutrennen (bleistiftstrich)
Die Zugfestigkeit ist im Nanobereich sehr hoch, weil man hier die Bindungen dehnen bzw. brechen muss um das Molekül zu strecken.
Heißt das, man kann mit Graphen im makroskopischen Bereich keine hohe Zugfestigkeit erreichen?
Würde sich nicht die Zugfestigkeit des ganzen Verbandes erhöhen, wenn man z.B. mehrere Graphenlagen parallel zueinander legt?
Mehrere Graphenlagen parallel heißen Graphit.
Das Material „Graphen“ muss meines Erachtens immer als Monolage auf einem Träger aufgebrach werden, wenn man es nutzen möchte.
Das heißt schlussendlich, dass es mit oder mithilfe von Graphen nicht möglich ist, einen extrem reißfesten Stoff herzustellen?
Hallo Rima,
"die Idee zum Seil für den Weltraumfahrstuhl kommt von den Carbon Nanotubes CNT.
Funktioniert aber nur als ein Endlosrohr;
das ist alles Fantasie; wer kann schon
tausende-kilometerlange Einkristalle züchten? "
das ist der Kommentar meines Freundes zu diesem Thema, der zufällig selbst als Forscher auf diesem Gebiet arbeitet! Sein Bruder arbeitet beim DLR, also Deutsces Luft und Raumfahrtzentrum und sagt dasselbe.
Da dürftest Du keinen qualifizierteren Wissenschaftler dazu finden.
MfG
Thomas Willms
PS: ich hoffe es ist noch nicht zu spät gewesen für diese Antwort.
PS: ich hoffe es ist noch nicht zu spät gewesen für diese Antwort.
War es leider
Aber es hat sich herausgestellt, dass das Referat eh viel zu lang geworden ist, habe die genauen Informationen bzgl. Graphen garnicht gebraucht.
Wär aber dennoch praktisch gewesen, wenn ich diese Aussage mit hätte aufnehmen können. (Was kein Vorwurf sein soll!)
Im Referat habe ich das Fazit gezogen, dass ein Weltraumfahrstuhl garnicht so sehr Science Fiction, sondern viel mehr richtige Wissenschaft plus etwas Träumerei wäre…
Die Aussage deines Freundes bzw. dessen Bruders: Ist diese allgemein auf die ganze Idee des Weltraumfahrstuhls bezogen oder nur auf eine jetzige Umsetzung? Weil auch wenn es mit dem Material nicht allzu rosig aussieht, die Ansätze sind immerhin vorhanden…
Hallo,
na ja das Problem ist, dass man allgemein Einkristalle nur sehr schwer herstellen kann. Beim Silizium funktioniert das zwar jetzt, aber auch da ist es ein extrem aufwändiges Verfahren, was viel Zeit erfordert.
Optimistisch betrachtet, ist die momentane Umsetzung deswegen ein Problem, weil einfach noch keine MEthoden vorhanden sind, um das Graphen in Form entsprechender Kristalle bzw. Röhren km-lang herzustellen - d.h. die Umsetzung ist das Problem.
Schon einige cm in der Ebene fallen momentan schwer, was ist dann von einigen km als Rohr zu halten…
Da müssten noch entscheidend verbesserte Ansätze gefunden werden. Daher momentan nur Phantasie, was die Zukunft bringt wird man sehen…
Grüße
Thomas
Muss ja nicht unbedingt in Form eines Rohres sein…
Aber ok, ich verstehe, was du sagen willst.
Danke für die ausführlichen Erklärungen und die geopferte Zeit 
LG,
Rima
Hi,
etwas verspätet…
Ich bin nicht sicher wovon Du redest…kannst Du die Frage genauer formulieren?
VG
Kurze Frage: Oxidiert oder erodiert Graphen?
Und nochwas: Habe ich das richtig verstanden, dass die
Eigenschaften von Graphen nur dann verbleiben, wenn Graphen
als 2-dimensionaler Molekülverband vorliegt oder könnte man
verschiedenformige Werkstoffe aus Graphen herstellen?
Meine eigentliche Frage war, ob Graphen an der Luft oxidiert.
Aber das hat sich alles inzwischen geklärt.
Dennoch danke für deine Antwort
LG,
rima