Graphen - Die "unsichtbare" Macht des Wandels

Fast auf den Tag vor drei Jahren fand am MPI-PKS (Max-Planck-Institut für Physik Komplexer Systeme) ein Workshop mit dem kryptisch lautenden Namen "Carbon-based Spintronics" statt. "Wer hatte schon zuvor (außerhalb der Wissenschaftsgemeinschaft und industrienahen Forschung) davon gehört?" - die wenigsten Bürger Dresdens wahrscheinlich (mich eingeschlossen).

Der öffentliche Abendvortrag am 28. Oktober 2011 (übrigens wie viele Vorträge und Vorlesungen öffentlich im Science Kalender Dresden zu finden) sollte mit einigen Überraschungen aufwarten.

Prof. Heinrich Kurz (Foto von Prof. Gianaurelio Cuniberti)

Prof. Heinrich Kurz vom Institute of Semiconductor Electronics an der RWTH Aachen, GF der AMO GmbH, sowie designierter Leiter des Grapheme-CA [Graphene Flagship] versprach mit seiner Vorlesung "Graphen - Das neue Silizium des einundzwanzigsten Jahrhunderts?" einen aufschlussreichen Abend.

Einführend in das Thema des Abend war die erste Folie mit einer Darstellung von Moores Law (alle ca. 18 Monate verdoppelt sich die Anzahl der Schaltkreise auf einer gleichbleibend großen Chipfläche aus Silizium). Was damals zunächst wie ein Werbegag von Intel klang, um deren Konkurrenz zu verschrecken "bewahrheitet" sich als konstantes Paradigma. Erst ein Jahr zuvor hatte Ray Kurzweil, Futurist, Erfinder und Mitgründer der Singularity University auf dem 4. Dresdner Zukunftsforum davon in seinem Vortrag ebenfalls gesprochen.

Doch halt! Können wir den Implikationen für Wirtschaft, Gesellschaft und unser eigenes Leben, die sich aus diesem Paradigma ergeben überhaupt folgen? Zunächst werden derartige Entwicklungen stets unterschätzt (sowohl von der Öffentlichkeit als auch von den Medien - wer hat in den letzten drei Jahren in den lokalen Medien viel über "Moores Law" und "Graphen" gelesen oder gehört?). Kurz gesagt: unterschätzen wir (noch immer) die Zukunft?

Was mit der Erfindung des integrierten Schaltkreis und den Aktivitäten in Silicon Valley rund um die damals noch reichlich unbekannte Hochschule Stanford University (übrigens hervorgegangen aus einer privaten Stiftung) sich abspielte (sehr anschaulich in dem von Everett M. Rogers und Judith K. Larsen verfassten Buch "Silicon Valley Fieber" beschrieben) und den ersten "exponentiellen Steinwurf" in die Stille des "linearen Denkens" darstellte sollte noch übertroffen werden. Bereits 2002 wurde in einem Artikel in IEEE Spectrum [englisch] auf das Verschwinden des Transistors bei ständiger Miniaturisierung hingewiesen. Wo es genau hingehen (könnte) war noch nicht absehbar.

2004 war Graphen ("Wundermaterial" in Atomschichtdicke) von zwei russisch-stämmigen Wissenschaftlern entdeckt worden, die für ihre Entdeckung bereits 2010 den Nobelpreis für Physik erhielten. Seitdem hat das Interesse (innerhalb der Wissenschaft, weniger der allgemeinen Öffentlichkeit) an diesem "Wundermaterial" exponentiell zugenommen.

Ohne eingehender auf den Vortrag vom 28. Oktober 2011 einzugehen springen wir ins Jahr 2014. Wir schreiben den 20. Oktober 2014. Der Chiphersteller GLOBALFOUNDRIES, der auch in Dresden mit seinem Werk GLOBALFOUNDRIES Fab1 präsent ist gibt an diesem Tag bekannt, dass er die (verlustreiche) Halbleitersparte von IBM komplett übernimmt (Computer-Oiger sowie HTxA - HighTech x Agency und Silicon Saxony e.V. berichteten ebenfalls). Ebenfalls an diesem Tag veröffentlichte Peter Diamandis seine Gedanken zur Zukunftsentwicklung und Anwendungsfeldern von Graphen, die den wenigsten von uns bekannt sein dürfte im Wirtschaftsmagazin Forbes [English].

Doch was hat dies mit Graphen und dem Vortrag von Prof. Heinrich Kurz zu tun? IBM bereitet sich bereits auf die Nach-Silizium Zeit [englisch] vor und kann nun verstärkt Forschung in Richtung neuer Materialien, insbesondere Graphen, im Halbleiterbereich betreiben. GLOBALFOUNDRIES hingegen gewinnt durch den Deal die Möglichkeit entsprechendes eigenes Know-How in der Skalierung für neue Technologien (z.B. mögliche Integration von Graphen in bestehende Produktionsprozesse) einzubringen. Eine Win-Win-Situation aus volkswirtschaftlicher Sicht, können sich doch die Player auf ihre Stärken konzentrieren. Dresden gewinnt damit die Chance, die Forschung für zukunftsweisende Technologien auszubauen und angrenzende Anwendungsbereiche und Startup-Ecosystems entstehen zu lassen. Waren doch bereits 2011 acht (!) Institute an der Nöthnitzer Straße am südlichen Campusrand der TU Dresden mit der Forschung rund um die Nutzung von Graphen im Halbleiterbereich beschäftigt. Die Entscheidung von gestern sollte demnach weiteren Auftrieb für Forschung und Applikationsentwicklungen rund um Graphen bringen - auch und besonders hier in Dresden - nach sich ziehen.

Prof. Kurz schloss seinen damaligen Vortrag mit folgendem Vorschlag: "Ich schlage Ihnen vor, die Straße [Nöthnitzer Straße; Anm. der Verfassers] in Graphen-Straße umzubenennen!"

"Warum nicht?"