Synthese von Nanocarbon und 2D Materialien

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Für die Synthese von Nanocarbon und 2D Materialien steht der Abteilung ein eigener Reaktorpark zur Verfügung. Dort sind alle benötigten Anlagen gebündelt, um nanoskalige Kohlenstoffmaterialien herzustellen. Im Reaktorpark besteht die Möglichkeit Nanomaterialien zu synthetisieren und kommerziell erhältliche Nanomaterialien zu modifizieren. Die Modifizierung verbessert die Nutzbarkeit der Eigenschaften der Nanomaterialien in den Anwendungen oder macht die Nutzung oft erst möglich.

Im Bereich Synthese werden

  • hochreine einwandige CNTs
  • Carbon Nanohorns
  • defektarme große Graphenschichten
  • sowie Graphen Nanoflakes

hergestellt und den Partnern für verschiedene gemeinsame Projekte zur Verfügung gestellt.

Außerdem können die Materialien durch Beschichtungen angepasst werden. Mit einer optimierten Beschichtung lässt sich die Benetzbarkeit der Materialien verbessern und eine Integration in Komposite ermöglichen. Diese nanomodifizierten Komposite verfügen über verbesserte mechanische, elektrische und thermische Eigenschaften.

Unser Team entwickelt seit Jahren einfache Prozesse zur späteren industriellen Herstellung neuer Materialien. Neben CNTs und Graphen bietet sich auch der Einsatz anderer 2D Materialien, wie beispielsweise hexagonalem Bornitrid (HBN), Fluorographen, Graphenoxid, Molybdänsulfid, halbleitende oder metallische Dichalkogenide in Elektronikanwendungen an.

Zusammen mit universitären Partnern weltweit adaptiert das Fraunhofer IPA bestehende, einfache Produktionsprozesse, um diese Materialien in relevanten Mengen herzustellen und Forschungs- und Entwicklungspartnern bereit zu stellen. Dabei werden CVD Prozesse, Hochenergiemahlprozesse und elektrochemische Exfolierung genutzt. Ziel der Entwicklungen ist eine Implementation der Materialien in elektronische Anwendungen, wie gedruckte Transistoren und Elektroden für Energiespiecher.