Da de to russiskfødte videnskabsmænd Andre Geim og Konstantin Novoselov i 2010 fik Nobelprisen for banebrydende eksperimenter med grafen, sagde de allerfleste uden for den naturvidenskabelige verden: Grafen, og hvad er så det for en fisk?

Svaret er, at det er verdens tyndeste materiale – under en milliontedel af en millimeter tykt – bestående af ét lag kulstofatomer, der sidder sammen i en hønsenetlignende struktur.

Og ikke alene er det tyndt, det er også stærkt, sådan cirka 200 gange stærkere end stål. Hvortil blandt andet kommer, at dette kulstofmateriale er ganske gennemsigtigt, har fine egenskaber som elektrisk leder – og kan bøjes og bukkes, uden at det brækker.

'Carbonhagen’-træf
Mandag og tirsdag mødes så en større skare grafen-afficionados – forskere og industrifolk fra store koncerner – fra alle EU-lande på Københavns Universitet til ’Carbonhagen’-træf.

Der vil blive fremlagt ny grafenforskning, der vil blive talt om anvendelsesmuligheder – og der vil blive diskuteret strategi.

For sagen er, at grafen kæmper om at blive et af de to såkaldte videnskabelige flagskibe i EU.

Det vil sige felter, hvor det europæiske fællesskab i løbet af de næste ti år – på hvert felt, vel at mærke – vil investere i alt 1 milliard euro. Halvdelen skal komme direkte fra Bruxelles, resten fra nationale regeringer og virksomheder i fællesskab.

EU’s flagskibsinitiativ er et forsøg på at sikre fællesskabets fremtidige indtjeningsmuligheder inden for højteknologi i meget hård konkurrence med især Asien og USA.

Gigantiske pengeposer
Og ligesom stærkt kvalificerede grafen-folk fra hele EU har fundet sammen i et forsøg på at få fat i en af de gigantiske pengeposer, bejler europæiske forskere og virksomheder på fem andre felter – heriblandt inden for robotteknologi og hjerneforskning – også kraftigt til EU.

»Det hele afgøres i begyndelsen af 2013, og det bliver meget spændende«, siger Jari Kinaret, grafenforsker og professor ved Chalmers Tekniske Højskole i Göteborg. Kinaret er koordinator for den europæiske grafengruppe, og beder man ham om at foretage en overflyvning af fremtidens potentielle anvendelsesfelt for grafen, bliver han ivrig:

»Materialets egenskaber åbner for en lang række muligheder. Lige fra meget små elektriske kredsløb til solceller og konstruktionsmaterialer til fly og biler. Man kan også forestille sig, at grafen vil kunne inkorporeres i byggematerialer i form af små sensorer, der slår alarm, hvis der opstår skader. Og man kan, i den mere futuristiske ende, såmænd også godt forestille sig, at grafen vil kunne bygges ind som lyskilde i tapeter«, siger Jari Kinaret.

Lynudvikling
Fra et nyt, avanceret materiale opdages, og til det fremstilles kommercielt, går ofte en rum tid. Men i tilfældet grafen er der sket noget bemærkelsesværdigt, fortæller lektor Peter Bøggild fra DTU Nanotech:

»Allerede i 2009 kom det første bud på fremstilling af grafen i stor skala. Og året efter kunne den koreanske industri?gigant Samsung meddele, at man nu var i stand til at fremstille grafen i rullevis. Og da man kan lave grafen af næsten alle former for kulstof, herunder metangas, kommer vi ikke til at løbe tør for råmateriale«, siger Peter Bøggild.

Han er en af arrangørerne af ’Carbonhagen’ og er desuden involveret i et projekt, hvor DTU sammen med blandt andre de europæiske elektronikproducenter Aixtron, Philips og Intel samt University of Cambridge er i gang med at udvikle en maskine, der kan producere grafen.

En maskine, der – med Peter Bøggilds ord – kan »spytte grafen ud lige så effektivt som de maskiner, koreanerne har«.

Når det gælder om at få fat i de gigantiske forskningsbevillinger, EU uddeler fra næste år, har DTU, Københavns Universitet og Aarhus Universitet indgået et ikke helt sædvanligt forskersamarbejde. I stedet for hver især at søge har de nemlig besluttet at forene kræfterne, så de tilsammen bliver den danske ’arm’ i det europæiske grafenprojekt.

»Der er ingen grund til at slås om midlerne, hvis de kommer – og det tror vi på, at de gør«, siger Peter Bøggild: »Vi har hver især nogle områder, hvor vi er stærke inden for grafenforskningen. På Aarhus Universitet drejer det sig om overfladefysik, på Københavns Universitet om kemiske processer – og på DTU er vi gode til at fabrikere. Og når vi slår de kræfter sammen, bliver vi attraktive samarbejdspartnere for industrivirksomheder, der ønsker at udvikle grafenbaserede produkter«.

Huller og egenskaber
Antti-Pekka Jauho er professor i teoretisk nanoteknologi ved DTU, hvor man sidste år fik en bevilling på 54 millioner kroner fra Grundforskningsfonden til at arbejde med grafen. Pengene fordeles over seks år, og DTU vil – i samarbejde med Aalborg Universitet – prøve at påvirke nogle af det ultratynde stofs egenskaber.

»Grafen er god til at lede strøm, men det kan være svært at styre elektronerne. Det vil vi prøve at forbedre ved at lave små huller i grafen – og på den måde skabe en slags ’strømmotorvej’, hvor man kan styre elektronerne, som man vil«, fortæller Antti-Pekka Jauho.

En af de metoder, han vil arbejde med, handler om via en slags kemisk-litografisk proces at ætse den ønskede struktur frem. »Vi har regnet på det, og teoretisk kan det lade sig gøre«, siger professor Jauho.

Grafen under beskydning
En anden af de danske forskere, der deltager i ’Carbonhagen’, er professor Philip Hofmann fra Institut for Fysik og Astronomi ved Aarhus Universitet. Han og hans gruppe arbejder blandt andet med at aflure elektronernes placering i grafen.

»Vi beskyder grafen med højenergilys og slår på den måde elektroner løs. Derefter kan vi, ved at se på deres energi og hvordan de kommer ud af materialet, regne os tilbage til deres oprindelige placering«, fortæller Philip Hofmann.

Når denne verdens forbrugere for alvor kommer til at stifte bekendtskab med grafen, bliver det formentlig i form af en helt ny telefon, som Samsung arbejder med i laboratoriet.

Den kan både bukkes og foldes – og kan være på markedet i løbet af få år.

FACEBOOKBliv ven med Politiken