Toepassingen als halfgeleider én als waterstof-opslag?

Grafeen, oftewel ‘tweedimensionale koolstof’ is in staat om waterstof te binden. Het verandert dan in ‘grafaan’ dat zich gedraagt als halfgeleider. Bovendien is die waterstof er heel gemakkelijk weer van af te krijgen, en dat betekent dat grafeen mogelijk is toe te passen als compact opslagmedium voor waterstof. Onderzoekers uit Manchester en Nijmegen melden de experimentele bevestiging vandaag in Science.

Dat grafaan kan bestaan, was vorig jaar al berekend door de Nijmeegse theoretisch fysicus prof. Mikhail Katsnelson. De binding met waterstof creëert een kwantumfysische ‘gap’ voor elektronen. Dat betekent weer dat je van grafaan een miniatuurtransistor kunt maken.

In het lab van grafeen-ontdekker André Geim (vroeger ook Nijmegen, nu University of Manchester) is nu experimenteel bevestigd dat de waterstof-additie mogelijk is.

Daarbij werd tevens een ontdekking gedaan die theoretisch niet voorspeld was: als je het grafaan tot 450 graden Celsius verwarmt, laat de waterstof weer los en krijg je je oorspronkelijke grafeen weer terug. Als er nu ook nog een manier wordt bedacht om zeer grote hoeveelheden grafeen goedkoop te produceren kun je het materiaal wellicht gebruiken als opslagmedium in waterstofauto’s, denkt Katsnelson.

bron: RU Nijmegen