Kugelsichere Westen aus Graphen

Kugelsichere Schutzwesten sind zwar in der Regel dick und schwer, doch das könnte sich ändern, wenn die Forschungen der City University of New York Früchte tragen. Unter der Leitung von Prof. Elisa Riedo haben die Wissenschaftler dort herausgefunden, dass zwei übereinander gestapelte Graphenschichten beim Aufprall zu einer diamantenartigen Konsistenz aushärten können.

Für diejenigen, die es nicht wissen: Graphen besteht aus Kohlenstoffatomen, die in einem Wabenmuster miteinander verbunden sind, und hat die Form von einatomigen Schichten. Es ist unter anderem das stärkste Material der Welt.

Das als Diamene bekannte neue Material besteht aus nur zwei Graphenschichten auf einem Siliziumkarbidsubstrat. Es wird als leicht und flexibel wie Folie beschrieben – jedenfalls im Normalzustand. Wenn jedoch plötzlicher mechanischer Druck bei Raumtemperatur ausgeübt wird, wird es vorübergehend härter als massiver Diamant.

Das Material wurde von außerordentlichem Professor Angelo Bongiorno konzipiert, der Computermodelle entwickelte, die darauf hindeuteten, dass es funktionieren sollte, solange die beiden Blätter korrekt ausgerichtet waren. Riedo und Kollegen führten dann Tests an Proben des tatsächlichen Durchmessers durch, die Bongiornos Ergebnisse untermauerten.

Interessanterweise tritt der Härtungseffekt nur ein, wenn zwei Graphenschichten verwendet werden – nicht mehr und nicht weniger. Wissenschaftlern der Rice University ist es jedoch gelungen, die Auswirkungen von „Mikrogeschossen“ mithilfe von 300 Schichten Graphen zu absorbieren.