Forscherinnen und Forscher folgen in der Regel einem systematischen Prozess der Erkenntnissuche. Am Anfang jedes Forschungsprozesses steht eine Problem- oder eine Fragestellung. Diese gilt es durch die Forschungsarbeit zu lösen oder zu beantworten. Der erste Schritt beinhaltet die Beschreibung der Forschungsfrage oder des Problems, die Definition des Vorgehens sowie die Bestimmung von geeigneten Methoden. Im zweiten Schritt folgt die eigentliche Arbeit der Forscher/Innen, das heisst die Anwendung von Methoden und Instrumenten, um Antworten auf die offenen Fragen zu finden. Im letzten Schritt werden die Resultate dokumentiert und veröffentlicht.

Nehmen wir zum Beispiel die beiden Physiker Konstantin Novoselov und Andre Geim, die den Nobelpreis für Physik 2010 erhielten. Sie haben eine Methode gefunden, um Graphen zu präparieren, zu charakterisieren und zu untersuchen. Sie standen vor der Frage, wie eine einzige Schicht des Materials Graphen herzustellen sei. Graphen ist ein bienenwabenartig aufgebauter KohlenstoffChemisches Element, Symbol „C“, Ordnungszahl 6, Masse 12.011. mit zweidimensionaler Struktur. Aufgrund seiner besonderen Eigenschaften – zum Beispiel seine extreme Härte oder seine Temperaturbeständigkeit – ist es für die Forschung und Industrie sehr interessant.

Im zweiten Schritt des Forschungsprozesses bedienten sich Novoselov und Geim einer verblüffend simplen Methode, welche zur Isolation des Graphens führte. Sie lösten mit Hilfe von Klebeband extrem dünne Schichten von einem Graphitblock ab. Dieser Vorgang wurde so lange wiederholt, bis nur noch eine einzige Atomschicht übrig blieb. Dann gelang es, das neu gewonnene Material auf seine Eigenschaften hin zu untersuchen. Im letzten Schritt wurde das Vorgehen sowie die Resultate aus der Untersuchung des Graphens dokumentiert und veröffentlicht. Das kann mittels wissenschaftlicher Publikationen oder Fachzeitschriften, wie beispielsweise die Zeitschrift Nature Nanotechnology (in Englisch) geschehen.

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