Team demonstrerer den første store grafenfremstilling

En af hindringerne for at bruge grafen i kommerciel skala kunne overvindes ved hjælp af en metode demonstreret af forskere ved Department of Energy's Oak Ridge National Laboratory.

Graphene, et materiale, der er stærkere og stivere end kulfiber, har et stort kommercielt potentiale, men har været upraktisk at anvende i stor skala, med forskere begrænset til at bruge små flager af materialet.

Nu, ved hjælp af kemisk dampaflejring, et team ledet af ORNL's Ivan Vlassiouk har fremstillet polymerkompositter indeholdende 2-tommer-til-2-tommers ark af de et-atom tykke sekskantet arrangerede carbonatomer.

Fundene, rapporteret i journalen Anvendte materialer og grænseflader , kunne hjælpe med at indlede en ny æra inden for fleksibel elektronik og ændre måden, hvorpå dette forstærkende materiale ses og i sidste ende bruges.

"Inden vores arbejde, fremragende mekaniske egenskaber af grafen blev vist i en mikroskala, sagde Vlassiouk, medlem af ORNL's Energy and Transportation Science Division. "Vi har udvidet dette til en større skala, hvilket udvider de potentielle applikationer og markedet for grafen betydeligt. "

Mens de fleste fremgangsmåder til polymer nanokomposition konstruktion anvender små flager af grafen eller andre carbon nanomaterialer, der er vanskelige at sprede i polymeren, Vlassiouks team brugte større ark grafen. Dette eliminerer flagesprednings- og agglomerationsproblemerne og gør det muligt for materialet bedre at lede elektricitet med mindre faktisk grafen i polymeren.

"I vores tilfælde, vi var i stand til at bruge kemisk dampaflejring til at lave et nanokompositlaminat, der er elektrisk ledende med grafenbelastning, der er 50 gange mindre i forhold til nuværende state-of-the-art prøver, "Sagde Vlassiouk. Dette er en nøgle til at gøre materialet konkurrencedygtigt på markedet.

Hvis Vlassiouk og hans team kan reducere omkostningerne og demonstrere skalerbarhed, forskere forestiller sig, at grafen bruges i rumfart (strukturel overvågning, flammehæmmere, anti-isning, ledende), bilsektoren (katalysatorer, slidstærke belægninger), strukturelle anvendelser (selvrensende belægninger, temperaturkontrolmaterialer), elektronik (displays, trykt elektronik, termisk styring), energi (solceller, filtrering, energilagring) og fremstilling (katalysatorer, barrierebelægninger, filtrering).