Ученые создали графен в 100 раз дешевле, чем когда-либо прежде

Москва, 16:52, 22 Ноя 2015, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Исследователи создали способ значительно удешевить большие листы графена, используя тот же тип недорогой меди, которая применяется для изготовления литий-ионных аккумуляторов.

Первый графен был синтезирован еще в 2004 году и предпринимались многие попытки использовать его удивительные свойства. Однако стоимость графена мешала его применению в электронной промышленности. Теперь исследователи из Университета Глазго обнаружили дешевый способ создания больших листов графена.

Являясь двумерным кристаллом из атомов углерода, графен представляет собой основной строительный блок многих производных углерода, такие как нульмерные (фуллерен), одномерные (нанотрубки) и трехмерные (графит). Эти наноматериалы на основе углерода использовались в электронике для создания всего — от солнечных батарей до лампочек и сверхчувствительных газовых сенсоров. Но качественный графен оказался более дорогим, чем стандартный кремний.

Большая часть этой стоимости приходится на субстрат, на котором графен, как правило, производится. С помощью процесса химического осаждения из газовой фазы, графен часто выращивают в виде монослоя (слоя толщиной в один атом), обрабатывая платину, никель или карбид титана этиленом или бензолом при высоких температурах. Последние методы производства снизили эти затраты в некоторой степени, путем включения меди в качестве подложки, но даже этот метод все еще может оказаться дорог.

Чтобы помочь резко сократить эти затраты, исследователи пришли к идее создания высококачественного графена на поверхности медной фольги, которая недорога и часто используется, чтобы сделать ультра-тонкие катоды (отрицательные электроды) в литий-ионных аккумуляторах. Как оказалось, поверхность меди оказались совершенно гладким и превосходным субстратом, на котором формируется графен.

«Имеющаяся в продаже медь, использованная в нашем процессе — стоимостью около одного доллара за квадратный метр, по сравнению с около 115 долларов за аналогичную медь, в настоящее время используемую в производстве графена», — сказал доктор Дахия, из университета Глазго. «Наш процесс производит высококачественный графен при низких затратах, приближая нас на один шаг ближе к созданию новых доступных по стоимости электронных устройств широкого спектра применений, от умных городов будущего для мобильного здравоохранения».

Команда ученых считает, что крупномасштабный и недорогой синтез высококачественных графеновых пленок с помощью их метода, можно применить в гибких оптоэлектронных системах, включающих сотовые телефоны с гибкими дисплеями, электронную бумагу, медицинские пластыри для доставки лекарств и электронную кожу для робототехники и протезирования.