Loading

Ученые произвели графен в 100 раз дешевле, чем обычно

Создано 30.11.2015 23:35
Автор: Natali

Ученые произвели графен в 100 раз дешевле, чем обычно. Facepla.net последние новости экологии
С того момента, как материал был первый раз синтезирован учеными Андреем Геймом (Andre Geim) и Костей Новоселовым (Kostya Novoselov) в Университете Манчестера в 2004 году, ученые применяли много усилий, чтобы использовать чрезвычайные свойства графена.

Однако стоимость графена очень высока, в сравнении с более традиционными электронными материалами и это значительно замедляет его широкое распространение в электронном производстве. Недавно исследователи из Университета Глазго обнаружили способ создания больших листов графена, используя тот же тип дешевой меди, который используется для производства литий-ионных батарей.

Представляя собой двумерный кристалл атомов углерода, графен является основным строительным блоком многих производных углерода, таких как нульмерный фуллерен, одномерные углеродные нанотрубки и трехмерный графит.

Все эти углеродные наноматериалы используются в электронике для создания многих устройств, от солнечных батарей, до лампочек и сверхчувствительных датчиков газа. Чтобы получить высококачественный материал в увеличенном масштабе для создания электроники на больших площадях, графен оказался дороже, чем стандартные электронные подложки, такие как кремний.

Ученые произвели графен в 100 раз дешевле, чем обычно

Большая часть этой стоимости заключена в подложке, на которой графен обычно получают. При использовании процесса химического осаждения из паровой среды (CVD), графен часто выращивают в виде монослоя (слой толщиной в один атом), подвергая воздействию платины, никеля или карбида титана с этиленом или бензолом при высоких температурах. Последние методы производства снизили эти затраты, используя медь в качестве субстрата, но даже этот способ все еще может оказаться дорогостоящим.

Чтобы значительно сократить эти расходы, исследователи пришли к идее нанесения высококачественного графена на поверхность недорогой медной фольги, часто используемой для создания ультратонких катодов (электродов) в литий-ионных батарей. Как оказалось, поверхность меди является превосходной подложкой, на которой может формироваться графен.

«Мы использовали в нашем процессе коммерчески доступную медь, стоимость которой около одного доллара за квадратный метр, по сравнению с примерно $ 115 за аналогичное количество меди в настоящее время, используемой в производстве графена», сказал доктор Дахия из школы инжиниринга Университета. «Наш процесс обеспечивает высокое качество графена при низкой стоимости, приближая нас на один шаг к созданию новых доступных электронных устройств с широким диапазоном применения, от умных городов будущего до мобильного здравоохранения».

Команда считает, что масштабный, недорогой синтез графена высокого качества с помощью их метода может помочь в реализации гибких оптоэлектронных систем на основе графена, в том числе таких вещей, как сотовые телефоны с гибкими дисплеями, электронная бумага, метка радиочастотной идентификации, медицинские пластыри для доставки лекарств или контроля жизненно важных признаков, тактильная или электронная кожа для роботов и протезирование.

Исследование было проведено в сотрудничестве с коллегами из Университета Билькент в Турции, а результаты были недавно опубликованы в журнале Nature journal Scientific Reports.

Facepla.net по материалам: gla.ac.uk

Author: Natali

Комментарии: