Zürich | Forschern der ETH Zürich ist es gelungen, eine Nano-Membran aus Graphen herzustellen. Sie ist extrem leicht und atmungsaktiv. Eine neue Generation von funktioneller Regenbekleidung sowie ultraschnelles Filtrieren sind damit denkbar.
Künstlerische Darstellung der zweischichtigen Graphen-Membran (graue Wabenstruktur) mit Molekülen (blau), die je nach Grösse durch Poren passieren können. (Bild: Illustration von Ben Newton/ETH Zürich)Die Forscher aus Zürich haben eine stabile poröse Membran hergestellt, die dünner ist als ein Nanometer. Das ist hunterttausendmal weniger als der Durchmesser eines menschlichen Haares. Die Membran besteht aus zwei Schichten des oft als Wundermaterial gepriesenen Graphen, einem zweidimensionalen Film aus Kohlenstoffatomen. Unter der Leitung von Hyung Gyu Park, Professor am Departement für Maschinenbau und Verfahrenstechnik der ETH Zürich, ätzten die Wissenschaftler winzige Poren von genau definierter Größe hinein.
Nach Ansicht der Forscher könnte die ultradünne Graphen-Membran eine Reihe von Anwendungen finden, etwa in funktioneller Regenbekleidung. «Unsere Membran ist nicht nur sehr leicht und flexibel, sondern vor allem tausendmal atmungsaktiver als Goretex», sagt Kemal Celebi, Postdoc in Parks Gruppe und ebenfalls Erstautor der Studie. Denkbar wäre auch eine Anwendung, um Gasgemische in ihre Bestandteile aufzutrennen oder um Verunreinigungen aus Flüssigkeiten zu filtrieren. In der Studie haben die Wissenschaftler erstmals zeigen können, dass sich Graphen-Membranen überhaupt eignen Wasser zu filtrieren. Schließlich können sich die Wissenschaftler den Einsatz der Membran in Geräten zur präzisen Messung und Charakterisierung von Strömungsphänomenen von Gasen und Flüssigkeiten auf der Nanoebene vorstellen. ethz.ch/de.html
