Die Beschäftigung mit den Naturwissenschaften kann wirklich bewusstseinserweiternd wirken, wie Sebastian Reusch im Nachbarblog Enkapsis festgestellt hat. Und das gilt auch für so alltägliche und triviale Ereignisse wie ein normales Gewitter. Eines, wie wir es schon oftmals selber erlebt haben. Zugegeben, ich finde Gewitter immer faszinierend, aber so etwas hätte ich dann doch nicht erwartet. Gewitter produzieren Gammastrahlen. Das alleine wäre ja schon faszinierend. Aber die Gammastrahlen können ihrerseits Antimaterie erzeugen, Positronen, die positiven Schwesterteilchen der Elektronen. Wenn ich also das nächste Mal ein Gewitter beobachte, dann weiß ich, dass ich möglicherweise Zeuge der Herstellung von Antimaterie werde. Wie man sich das Ganze vorstellen muss, und wie das Phänomen entdeckt wurde, zeigt dieses Video der NASA.
Model von Graphen. Credit: Wikimedia / User AlexanderAlUS. CC-by-sa Lizenz 3.0
Heute wurde die Entscheidung des Nobelkomitee für Physik bekannt gegeben, den diesjährigen Nobelpreis für Physik an Andre K. Geim und Kostya Novoselov für deren Arbeiten zu Graphen zu vergeben. Warum ich das hier erwähne? Graphen ist die Bezeichnung für eine Modifikation von Kohlenstoff mit einer zweidimensionalen Struktur. In ihr ist jedes Kohlenstoffatom von drei anderen Kohlenstoffatomen umgeben. Das ergibt dann von oben betrachtet ein wabenartiges Muster.
Und wenn man mehrere dieser wabenförmigen Netze übereinander schichtet, dann erhält man die Struktur von Graphit.
Die einzelnen Graphenlagen (irgendwie habe ich bei zweidimensionalen Strukturen Probleme damit, sie als Kristalle zu bezeichnen, mir hat man in den Kristallographiekursen immer noch erklärt, Kristalle müssten dreidimensional sein), haben einige interessante Eigenschaften. So sind sie innerhalb der Fläche enorm steif und fest. Sein Elastizitätsmodul entspricht der von Graphit entlang der Netzebenen und ist fast so hoch wie die von Diamant, dagegen ist seine Zugfestigkeit die höchste, die man bisher gefunden hat. Es könnte die Mikroelektronik revolutionieren, indem es Silizium als Transistormaterial ablöst. Graphenbasierte Transistoren sollten Taktraten von 500 bis 1000 GHz erreichen können. Insgesamt also ein durchaus alltägliches Material, auch wenn es lange unerkannt unter uns weilte, beispielsweise in unseren Bleistiften. Es war allerdings lange Zeit nicht bekannt, dass zweidimensionale Strukturen thermodynamisch stabil sein können. Die spannenden Eigenschaften dürften ihm sicher eine steile Karriere unter den Werkstoffen einräumen.
In der Videoreihe „Sixty Symbols“ wird die Sache mit dem Graphen und seinen spannenden Eigenschaften sehr anschaulich erklärt.Und von mir einen herzlichen Glückwunsch an die beiden neuen Laureaten!
