Store ark grafenfilm produceret til gennemsigtige elektroder (m/ video)

(PhysOrg.com) - Graphene er et relativt nyt materiale med enestående elektrisk, kemiske og mekaniske egenskaber, der gør det til et attraktivt materiale til brug som fleksible ledere af den slags, der bruges i gadgets såsom berøringsskærme og fladskærms -tv. Tidligere har forsøg på at lave store film af grafen været uden succes, men nu er det lykkedes et hold forskere fra Sydkorea og Japan at producere grafenfilm rullende til ruller, dyrker dem ved kemisk dampaflejring på fleksible kobbersubstrater.

Grafen består af et enkelt lag carbonatomer i et bikageformet gitter. Det blev først isoleret i 2004. Materialet er meget ledende, ekstremt stærk, og er næsten gennemsigtig, hvilket gør den ideel til elektroniske højhastighedsenheder.

Forskerne voksede deres grafenplader ved kemisk dampaflejring på store ark kobberfolie. De dækkede grafen med et tyndt lag klæbende polymer og opløste derefter kobberunderlaget. Ved hjælp af ruller, grafen blev derefter presset mod et andet substrat, såsom PET, og polymerlaget blev fjernet ved opvarmning, efterlader en film af grafen. De gentog processen for at fremstille et ark med fire lag grafen oven på hinanden. Dette firelags ark blev derefter behandlet med salpetersyre for at forbedre dets elektriske ledningsevne.

De rektangulære plader, som målte 76 cm på diagonalen, var af ekstrem høj kvalitet, med firelags stakken af ​​film, der udviser overlegen elektrisk modstand over for kommercielt tilgængelige transparente elektroder, såsom indiumtinoxider (ITO). Filmene var næsten gennemsigtige, lader 90% af lyset passere igennem.

Holdet, ledet af forskere Byung Hee Hong og Jong-Hyun Ahn fra Sungkyunkwan University (SKKU) i Seoul, også inkorporeret deres grafenelektroder i et fuldt funktionelt berøringsskærmspanel, hvor de klarede sig bedre end standardindiumtinoxidelektroder, modstå dobbelt den belastning, der kan håndteres af den mere skrøbelige ITO. Ifølge Ahn, en grafenbaseret berøringsskærm skulle i det væsentlige vare evigt.

Elektronikvirksomheder har i nogen tid ledt efter alternativer til ITO, fordi indium er ekstremt dyrt. Andre muligheder, der blev set på, har været film af carbon nanorør, men disse er ikke lykkedes, fordi de har tendens til at have små defekter, der skaber synlige områder med "døde" pixels i displays. Nu hvor grafen er blevet fremstillet i store ark og demonstreret i rigtige enheder, der kan kun gå et par år, før grafen finder vej til forbrugerprodukter.

Grafen fremstilles af en lille mængde kulstof, og i modsætning til ITO -produktion, bruger ingen sjældne materialer. Kobbersubstratet er genanvendeligt, hvilket gør processen mere bæredygtig.

Avisen er offentliggjort i tidsskriftet Naturnanoteknologi .

© 2010 PhysOrg.com