GATEPOST erreicht mithilfe des Supermaterials Graphen ersten großen Meilenstein
Das EU-finanzierte Projekt GATEPOST wurde im Oktober 2023 ins Leben gerufen. Sein Ziel lautete, die Computer- und IT-Sicherheit mithilfe seines innovativen Ansatzes auf Graphenbasis zu revolutionieren. Sechs Monate später trafen sich die acht Partner von GATEPOST aus Belgien, Deutschland, Griechenland und der Schweiz, um die Fortschritte der Projektarbeit zu erörtern und die seit dem Start erarbeiteten Entwicklungen zu überdenken. Der erste große Meilenstein des Projekts war die Herstellung eines neuartigen Chips auf der Basis von Graphen. Graphen ist eine dünne, zweidimensionale (2D) Schicht aus Kohlenstoffatomen, die in einem hexagonalen Gitter angeordnet sind. Es ist leicht, flexibel und robust und soll zweihundert Mal fester als Stahl und fünf Mal leichter als Aluminium sein. Außerdem weist es eine hervorragende elektrische und thermische Leitfähigkeit auf, die weitaus besser als die von Kupfer ist. Diese Eigenschaften, dank derer Graphen als hervorragender, flexibler Leiter nutzbar ist, könnten den Elektroniksektor komplett revolutionieren.
Nicht nur Elektronik
Die Einsatzmöglichkeiten von Graphen sind jedoch noch lange nicht ausgeschöpft, sondern erstrecken sich auf Anwendungen in Batterien, Solarzellen, Lebensmittelverpackungen und Medizin, um nur einige zu nennen. „Das zweidimensionale Material birgt großes Potenzial für viele Industriezweige und spannende, zukunftsweisende Anwendungen“, erklärt Mindaugas Lukosius vom GATEPOST-Projektkoordinator Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik (IHP), Deutschland, in einer aktuellen Pressemitteilung.
Neun Schichten Chip
Auf dem Treffen beim Projektpartner EurA in Deutschland stellte Leonardo Del Bino, Mitbegründer eines weiteren deutschen Projektpartners, Akhetonics, den ersten integrierten GATEPOST-Photonikchip vor und erörterte dessen Modellierung, Simulation und Designprozess. Er verglich den Chip, der auf der Graphen-auf-Siliziumnitrid-Technologie basiert, mit „einem Kuchen, der aus vielen Schichten mit unterschiedlichen Zutaten besteht“, wobei jede Schicht „ihre eigene Maske hat, die genau bestimmt, wo die Zutat im Kuchen platziert wird“. Der Wissenschaftler erklärte weiter: „Das Design des GATEPOST-Chips besteht zunächst aus neun Schichten, von denen jede mit einer eigenen Maske versehen ist, die ein bestimmtes Material an einer bestimmten Stelle des Kuchens darstellt.“ Der Chip wird derzeit am IHP in dessen Pilotlinie für 2D-Versuche hergestellt. Laut Del Bino ist geplant, den gegenwärtig noch vereinfachten Chip bis zum Ende des Projekts um einige Elemente zu erweitern. Bei dem Treffen wurde auch über die Entwicklung und die Tests gesprochen, die in den kommenden Monaten durchgeführt werden müssen, um die nächsten Meilensteine zu erreichen. „Wir freuen uns, dass das Projekt derzeit im Zeitplan liegt und dass die ersten Ergebnisse bereits in wissenschaftlichen Publikationen veröffentlicht wurden“, so Chris Vagionas und Theodoros Moschos von der Aristoteles-Universität Thessaloniki, Griechenland, die Partnerin des Projekts ist. Die ersten wissenschaftlichen Artikel wurden auf der 2024 Optical Fiber Communication Conference and Exhibition Ende März in San Diego in den Vereinigten Staaten vorgestellt. Auf der Tagesordnung des Treffens stand auch die diesjährige Graphene Week, die vom 14. bis 18. Oktober in Prag stattfindet. Die Graphene Week ist Europas führende Veranstaltung im Bereich der 2D-Materialien und bringt internationale Fachleute und Studierende zusammen, um den Diskurs rund um Graphenforschung und -innovation mitzugestalten. Wie in der Pressemitteilung berichtet wird, haben sich alle acht Partner darauf geeinigt, auf der Veranstaltung einen Workshop abzuhalten, um den Planungsprozess der Graphen-Leitinitiative zu unterstützen, zu der auch GATEPOST (Graphene-based All-Optical Technology Platform for Secure Internet of Things) gehört. Die Initiative zielt darauf ab, Europas strategische Autonomie bei Technologien zu fördern, die auf Graphen und weiteren 2D-Materialien beruhen. Weitere Informationen: GATEPOST-Projektwebsite
Schlüsselbegriffe
GATEPOST, Graphen, Chip, 2D-Material, Elektronik