Фізики спростили метод виробництва графена

Ісследователі з Пенсільванського університету, продемонстрували більш ефективний і рентабельний метод виробництва графена. Цей матеріал, товщиною всього в один атом, за який його творці отримали Нобелівську премію в 2010 році, має безліч багатообіцяючих застосувань в самих різних областях діяльності людини.

Как сказано в недавно опублікованому дослідженні, Пенсільванська команда дослідників, створила високоякісний графен, товщиною в один атом на 95% площі, використовуючи нескладні вихідні матеріали і виробничий процес, які можуть бути масштабовані до масового виробництва.

"Я знаю, що іншим вдавалося довести це число до 90%, тому це дослідження наближає нас до кінцевої мети - довести його до 100%", - Сказав науковий керівник дослідження Чарлі Джонсон, професор фізики. "Даний спосіб може бути масштабований до індустріального рівня".

Оні опублікували своє дослідження в журналі Chemistry of Materials.

Графен подібний дрібної дротяної сітці з атомів вуглецю, товщиною всього в один атом. Його унікальні фізичні властивості, включаючи рекордну електричну провідність, дозволить йому отримати незліченну кількість застосувань, в таких областях як сонячна енергетика, накопичення енергії, комп'ютерна пам'ять та інші. Але важкий виробничий процес, з часто непередбачуваними результатами, є перешкодою для повсюдного розповсюдження графена.

Однім з найбільш багатообіцяючих методів виробництва є ХВО або хімічне вакуумне осадження, в ході якого метан напилюють на тонкі листи металу. Атоми вуглецю в метані формують тонку плівку графена на металевому листі, але весь процес повинен проходити в майже повному вакуумі, щоб запобігти нашарування вуглецю в кілька шарів.

Пенсільванская команда показала, що графен в один шар, можна виробляти з цілком надійним, передбачуваним результатом, при нормальних температурах, за умови, що листи металу досить гладкі.

"Той факт, що це зроблено при атмосферному тиску, дозволяє виробляти графен за нижчою ціною і більш простим способом", - сказав автор дослідження, науковий співробітник з науковим ступенем Женгтанг Луо.

Тогда як інші методи передбачають використання складних у підготовці листів міді, група Джонсона використовувала у своїх експериментах доступну на ринку мідну фольгу.

"Ви можете купити її в господарському магазині", - сказав Джонсон.

Группа Джонсона "електрополірованій" мідну фольгу, з використанням поширеною технології виробництва, яка застосовується при обробці виробів з срібла і хірургічних інструментів.

Іспользованіе серійно випускаються матеріалів і хімічних процесів, які вже широко поширені у виробництві, може знизити вартість графена. "Ця система виробництва більш проста, не така дорога і більш гнучка", - сказав Луо.

Орігінал (на англ. Мовою): Physorg

• Умные часы завышают расход калорий: учёные проверили четыре популярные модели
• Учёные обнаружили, что сверхтонкие алмазные мембраны способны вырабатывать электричество
• Учёные разработали жевательную резинку, которая может снижать уровень HPV и опасных бактерий во рту
• Ученые расплавили алмаз при давлении выше, чем в недрах Нептуна
• Учёные превратили спутники Starlink в гигантский сканер верхних слоёв атмосферы
• Новый катализатор позволит сократить расход платины в водородных топливных элементах на 75%
• Управляемые микротрещины помогли создать сверхмалые пиксели из квантовых точек
• Сверхбыстрые рентгеновские импульсы позволили увидеть химические реакции на уровне отдельных атомов