Графен подешевеет в 100 раз! Новые исследования ученых
Графен подешевеет в 100 раз, а производство графена может выйти на качественно новый уровень благодаря результатам работы физиков из Университета Глазго, проведенной совместно с их коллегами из турецкого Университета Билкент.
Графен был впервые получен в 2004 году и уже зарекомендовал себя, как один из самых перспективных материалов. Причина тому, — его физико-механические характеристики: его толщина в 1 атом, высокая гибкость, прочность выше чем у стали и отличные способности к проведению электрического тока и тепла.
Неудивительно, что за успехи в области изучения данного материала была присуждена Нобелевская Премия 2010 года. Вполне может так оказаться, что сегодняшняя новость явится предвестником очередной награды по физике.
Как уже было отмечено, графен – весьма и весьма перспективный материал, который позволит выйти на новые рубежи многим отраслям производства. Однако, промышленное производство данного материала все еще крайне затруднительно. Открытие шотландских ученых обещает исправить эту ситуацию и открыть графен сразу для нескольких индустрий, в числе которых (помимо прочего) и медицина.
Графен подешевеет в 100 раз по тому, что:
Проведенное в Университете Глазго исследование, позволило ученым найти новый способ производства, позволяющего создавать большие листы графена. Суть технологии заключается в использовании меди, применяемом для изготовления литий-ионных батарей, широко применяемых в электронике.
Согласно научной статье (doi:10.1038/srep16744), опубликованной сегодня в издании Nature.com, авторы проекта научились изготавливать графен большей площади и в 100 раз дешевле, чем когда-либо прежде!
На сегодняшний день, графен (преимущественно) получают при помощи технологии CVD (химическое осаждение из газовой фазы), суть которой заключается в превращении газообразных реагентов в графеновую пленку, которая образуется на специальной поверхности в качестве субстрата.
Ученые, возглавляемые Равиндером Дахия, использовали туже технологию, но с тем отличием, что в своих изысканиях на предмет получения графена, они использовали листы меди из бытовых аккумуляторов. Медь, благодаря своей абсолютно гладкой поверхности, как оказалось, послужила отличной «кроватью», для образования графена.
Полученный графен продемонстрировал уже отличные характеристики, позволив улучшить ряд ключевых характеристик транзисторов.
В примененном нами процессе получения графена, мы использовали медь (буквально) из «соседнего магазина», чья цена составляет всего $1 за 1 метр квадратный, в то время как цена на медь, используемую сегодня, составляет $115. Такая разбежка обусловлена тем, что «сегодня» для производства графена применяется особенная медь, требующая, к тому же, и дополнительной подготовки.
Разработанная нами технология, позволяет получать высококачественный графен при минимальных затратах. Это достижение приближает нас еще на один шаг к созданию новых и более доступных по цене электронных средств широкого спектра применения.
— прокомментировал Доктор Дахия полученные результаты.
Одним из направлений, где новая технология позволит добиться ощутимого прорыва, ученый назвал – создание искусственной кожи, которая будет восприимчива к электрическим импульсам и будет активно использоваться в медицине.
Это очень волнительное открытие, и мы заинтересованы в том, чтобы продолжить наши исследования.
— не скрывая радостных эмоций, добавил ученый.
Новая технология получения графена в иллюстрациях (фото: Nature.com):
Процесс формирования графена по старой (сверху) и новой (снизу) технологиям
Формирование чешуек графена на ранних стадиях
Исследование графена, полученного по старой (сверху) и новой (снизу) технологиям
Испытание транзисторов (изготовленных с применением нового графена) на проводимость электрического тока
Испытания на оптическую проводимость
Результаты испытаний на электро-оптический отклик
Учитывая те перспективы, что открываются перед миром благодаря результатам данных исследований, остается надеяться, что производство графена подешевеет в 100 раз уже в скором будущем!