Graphen-Diskussion aus Besuch

[Erica Simmons]

Ich habe die SimOff-Diskussion jetzt abgetrennt und in den SimOff-Bereich verschoben.


Dass Graphen gegenüber Nanotubes toleranter gegenüber Gitterfehlern ist glaube ich ohne weiteres. Eine CNT ist wie gesagt eine auf einen Zylindermantel aufgerollte Struktur da scheint es plausibel dass ein Gitterfehler das ganze Röhrchen über dem Umfang schwächen wird während eine ausgedehnte Graphenfläche eine Fehlstelle irgendwo in der Mitte vermutlich recht gut verkraftet. (Die Aussage Graphen ist 125-mal stabiler als Stahl ist trotzdem etwas zu allgemein, höhere Zugfestigkeit sagt zum Beispiel noch gar nichts über die Bruchfestigkeit aus.)

Wie in der Festkörper-Vorlesung der JDU erläutert verursachen Punktdefekte erstmal nur lokale Änderungen der Gittereigenschaften nur wenn es sehr viele Defekte werden schlägt sich das irgendwann auch in geänderten makroskopischen Eigenschaften nieder. Von daher denke ich dass Enigma mit ihrem Hinweis auf die Strahlung schon einen wichtigen Punkt angesprochen hat (was ein DNA-Molekül zerlegen kann, kann auch prinzipiell ein Loch in eine Graphenschicht schlagen). Ein weiterer Punkt wäre die Frage nach chemischen Umwandlungen. Ich bin kein Chemiker aber grundsätzlich sehe ich nicht was dagegen spricht dass Doppelbindungen entlang der Graphenschicht aufgespalten werden und sich dort Wasserstoff, Sauerstoff oder irgendwelche Seitenketten anlagern (Ozon scheint mir ein naheliegender Kandidat zu sein um Graphen zu oxidieren). Passiert das in größerem Umfang hat man in Zugrichtung auf einmal statt Doppelbindungen nur noch (schwächere) Einfachbindungen was die Zugfestigkeit wieder verringern dürfte.

Das sind natürlich keine Punkte die Graphen wirklich disqualifizieren aber eben mögliche Effekte die ein Graphenseil langsam "anknabbern" könnten. Es wäre also erstmal zu klären wie beständig Graphen bei einem Dauereinsatz unter, sagen wir mal schwierigen, Umweltbedingungen überhaupt wäre.