--- title: "Maßgeschneiderte Nanodiamanten: Mainzer Forschern gelingt Durchbruch mit Graphen" description: "Ein Team des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung in Mainz hat Nanodiamanten gezielt aus Nanographen aufgebaut – molekular präzise und mit eingebauten Quanteneigenschaften. Die Arbeit erschien in der Fachzeitschrift Nature." category: "Wissenschaft" category_url: https://weltturm.de/kategorie/wissenschaft author: "Annika Schuster" published: 2026-06-25T03:48:20.000Z updated: 2026-06-25T03:48:20.000Z canonical: https://weltturm.de/artikel/massgeschneiderte-nanodiamanten-mainzer-forschern-gelingt-durchbruch-mit-graphen tags: ["Nanodiamanten", "Graphen", "Quantentechnologie", "Max-Planck", "Materialforschung"] --- # Maßgeschneiderte Nanodiamanten: Mainzer Forschern gelingt Durchbruch mit Graphen Ein Team des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung in Mainz hat Nanodiamanten gezielt aus Nanographen aufgebaut – molekular präzise und mit eingebauten Quanteneigenschaften. Die Arbeit erschien in der Fachzeitschrift Nature. Forscherinnen und Forschern am Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz ist ein bemerkenswerter Materialkniff gelungen: Sie haben Nanodiamanten gezielt aus winzigen Graphen-Bausteinen aufgebaut. Wie [heise online berichtet](https://www.heise.de/news/Max-Planck-Forscher-stellen-Nanodiamanten-aus-Graphen-her-11342738.html), entstanden dabei Diamanten von nur etwa drei bis vier Nanometern Größe. ## Graphen und Diamant – beide aus reinem Kohlenstoff Beide Materialien bestehen ausschließlich aus Kohlenstoff, sind aber völlig verschieden aufgebaut. Graphen ist eine nur ein Atom dünne Schicht, in der die Kohlenstoffatome wabenförmig angeordnet sind – extrem leitfähig und reißfest. Diamant dagegen ist ein dreidimensionales, besonders hartes Kristallgitter. Nanodiamanten sind solche Kristalle im Nanometerbereich, millionenfach kleiner als ein Sandkorn. ## Aufbauen statt zerkleinern Bisher gewinnt man Nanodiamanten meist durch Sprengstoffdetonation oder das Zermahlen größerer Diamanten – Verfahren ohne genaue Kontrolle über Größe und Reinheit. Das Mainzer Team unter Leitung von Yingke Wu und Tanja Weil kehrt das Prinzip um: Aus genau definierten, flachen Graphen-Molekülen werden unter hohem Druck und hoher Temperatur diamantartige Nanostrukturen aufgebaut – ein sogenanntes Bottom-up-Verfahren. Der Vorteil: Größe, Struktur und Zusammensetzung lassen sich gezielt steuern. ## Quanteneigenschaften gleich eingebaut Besonders interessant ist, dass sich optisch aktive Zentren bereits während der Synthese einbauen lassen. Werden Silizium- oder Germaniumatome eingefügt, leuchten die Nanodiamanten in unterschiedlichen Farben. Stickstoffatome bilden sogenannte Fehlstellen-Zentren, die als Quelle einzelner Lichtteilchen dienen können. Bislang waren dafür aufwendige Nachbehandlungen nötig. ## Anwendungen in Quanten- und Biotechnik Damit eröffnen sich vielfältige Einsatzmöglichkeiten: als Lichtquellen, als hochempfindliche Magnetfeldsensoren oder als Qubits – die Grundbausteine von Quantencomputern. Auch in der Biomedizin könnten die winzigen Kristalle dank ihrer optischen Eigenschaften nützlich sein, etwa zur Bildgebung in Zellen. An der in der Fachzeitschrift [Nature](https://www.nature.com/) veröffentlichten Arbeit waren neben dem Mainzer Institut weitere Einrichtungen beteiligt, darunter das Deutsche Elektronen-Synchrotron DESY in Hamburg, ein weiteres Max-Planck-Institut in Potsdam, das Leibniz-Institut für Neue Materialien sowie mehrere Universitäten im In- und Ausland. Lässt sich das Verfahren weiter ausbauen, könnten Nanodiamanten künftig reproduzierbar und mit maßgeschneiderten Eigenschaften hergestellt werden – ein möglicher Baustein für Technologien, die bisher am Mangel geeigneter Materialien scheiterten. ## Quellen - [Max-Planck-Forscher stellen Nanodiamanten aus Graphen her](https://www.heise.de/news/Max-Planck-Forscher-stellen-Nanodiamanten-aus-Graphen-her-11342738.html) - [Nanodiamanten nach molekularem Bauplan](https://www.chemie.de/news/1188854/nanodiamanten-nach-molekularem-bauplan.html)