Физики упростили метод производства графена

Исследователи из Пенсильванского университета, продемонстрировали более эффективный и рентабельный метод производства графена. Этот материал, толщиной всего в один атом, за который его создатели получили Нобелевскую премию в 2010 году, имеет множество многообещающих применений в самых разных областях деятельности человека.

Как сказано в недавно опубликованном исследовании, Пенсильванская команда исследователей, создала высококачественный графен, толщиной в один атом на 95% площади, используя несложные исходные материалы и производственный процесс, которые могут быть масштабированы до массового производства.

"Я знаю, что другим удавалось довести это число до 90%, поэтому это исследование приближает нас к конечной цели - довести его до 100%", - сказал научный руководитель исследования Чарли Джонсон, профессор физики. "Данный способ может быть масштабирован до индустриального уровня".

Они опубликовали свое исследование в журнале Chemistry of Materials.

Графен подобен мелкой проволочной сетке из атомов углерода, толщиной всего в один атом. Его уникальные физические свойства, включая рекордную электрическую проводимость, позволит ему получить бесчисленное количество применений, в таких областях как солнечная энергетика, накопление энергии, компьютерная память и другие. Но трудный производственный процесс, с часто непредсказуемыми результатами, является препятствием для повсеместного распространения графена.

Одним из самых многообещающих методов производства является ХВО или химическое вакуумное осаждение, в ходе которого метан напыляют на тонкие листы металла. Атомы углерода в метане формируют тонкую пленку графена на металлическом листе, но весь процесс должен проходить в почти полном вакууме, чтобы предотвратить наслоение углерода в несколько слоев.

Пенсильванская команда показала, что графен в один слой, можно производить с вполне надежным, предсказуемым результатом, при нормальных температурах, при условии, что листы металла достаточно гладкие.

"Тот факт, что это сделано при атмосферном давлении, позволяет производить графен по более низкой цене и более простым способом", - сказал автор исследования, научный сотрудник с ученой степенью Женгтанг Луо.

Тогда как другие методы предусматривают использование сложных в подготовке листов меди, группа Джонсона использовала в своих экспериментах доступную на рынке медную фольгу.

"Вы можете купить ее в хозяйственном магазине", - сказал Джонсон.

Группа Джонсона "электрополировала" медную фольгу, с использованием распространенной технологии производства, которая применяется при обработке изделий из серебра и хирургических инструментов.

Использование серийно выпускаемых материалов и химических процессов, которые уже широко распространены в производстве, может понизить стоимость графена. "Эта система производства более простая, не такая дорогая и более гибкая", - сказал Луо.

Оригинал (на англ. языке): Physorg

• Частое использование ChatGPT связано с одиночеством и эмоциональной зависимостью
• Стартап по натрий-железным батареям готов бросить вызов литий-ионным батареям для долгосрочного хранения энергии
• ABB разрабатывает высокоманевренный и высокоэффективный морской винт
• Изменения симметрии в крошечных кристаллах под воздействием света позволяют исследователям создавать материалы с заданными свойствами
• Солнечная пленка, которую можно наклеить где угодно для генерации энергии
• Двойно магичное ядро свинца-208 удивляет неожиданными свойствами формы
• Как мозг строит сложные карты для навигации и запоминания мира
• Пластиковый лед