Wetenschappers hebben de dunste lichtbron ter wereld gemaakt met behulp van minuscule grafeendraadjes.

Vind jij je nachtlampje al aan de kleine kant? Het kan altijd nog kleiner, zo lieten onderzoekers zien. Zij maakten een piepklein lampje uit grafeendraadjes die verbonden zijn aan twee elektrodes. Deze sturen een stroompje door het grafeen waardoor, net als in een gewone gloeilamp, genoeg hitte ontstaat om de draadjes te laten gloeien.  Wetenschapper Jame Hone noemt de uitvinding dan ook de dunste gloeilamp ter wereld.

De wetenschappers ontwikkelden hun lampje voor een optisch circuit: een netwerk dat geen elektriciteit, maar licht gebruikt. Pogingen om een gloeilamp-on-a-chip te maken zijn tot nu toe mislukt. Dat heeft de simpele reden dat zo’n klein lampje ontzettend heet moet worden om genoeg licht uit te stralen. De kleine draadjes smelten echter bij zulke hoge temperaturen. De hitte kan bovendien ook andere onderdelen van het circuit beschadigen.

2500°C zonder te smelten

Grafeen kan echter 2500 graden Celsius worden zonder te smelten. De stof gloeit dan fel genoeg om met het blote oog te kunnen waarnemen. Bovendien heeft grafeen nog een handige eigenschap: hoe warmer het materiaal wordt, des te slechter geleidt het de warmte. De hitte blijft daardoor geconcentreerd in het midden van het grafeendraadje en de andere onderdelen van de chip ondervinden geen problemen.

Naast de toepassingen in optische circuits denken wetenschappers op deze manier ook een micro-verwarmingselement te kunnen maken. Daarmee kunnen ze chemische reacties waarvoor veel energie nodig is op kleine schaal uitvoeren.

Bronnen: Nature Nanotechnology, Columbia University School of Engineering and Applied Science via EurekAlert!

Beeld: Myung-Ho Bae/ Kriss