Forskerhold finder på at producere grafen med stort område 100 gange billigere

Grafen er blevet hyldet som et vidundermateriale, siden det først blev isoleret fra grafit i 2004. Grafen er kun et enkelt atom tykt, men det er fleksibelt, stærkere end stål, og er i stand til effektivt at lede varme og elektricitet.

Imidlertid, Udbredt industriel anvendelse af grafen har hidtil været begrænset af omkostningerne ved at producere det. Overkommelig grafenproduktion kan føre til en bred vifte af nye teknologier på markedet, herunder syntetisk hud, der er i stand til at give sensorisk feedback til personer med lemmerproteser.

Forskere ved University of Glasgow har nu fundet en måde at fremstille store ark grafen ved at bruge den samme billige type kobber, der bruges til at fremstille lithium-ion-batterier, som findes i mange husholdningsapparater.

I et nyt papir offentliggjort i dag i tidsskriftet Videnskabelige rapporter , et hold ledet af Dr. Ravinder Dahiya forklarer, hvordan de har været i stand til at producere grafen med stort område omkring 100 gange billigere end nogensinde før.

Grafen fremstilles ofte ved en proces kendt som kemisk dampaflejring, eller CVD, som gør gasformige reaktanter til en film af grafen på en speciel overflade kendt som et substrat.

Forskerholdet brugte en lignende proces til at skabe grafen af ​​høj kvalitet på tværs af overfladen af ​​kommercielt tilgængelige kobberfolier af den type, der ofte bruges som negative elektroder i lithium-ion-batterier. Den ultraglatte overflade af kobberet gav en fremragende seng for grafen at danne sig på.

De fandt ud af, at den grafen, de producerede, tilbød en markant forbedring i den elektriske og optiske ydeevne af transistorer, som de lavede sammenlignet med lignende materialer fremstillet fra den ældre proces.

Dr Dahiya, fra University of Glasgow's School of Engineering, sagde:"Det kommercielt tilgængelige kobber, vi brugte i vores proces, sælges for omkring en dollar per kvadratmeter, sammenlignet med omkring $115 for en tilsvarende mængde af det kobber, der i øjeblikket bruges i grafenproduktion. Denne dyrere form for kobber krævede ofte forberedelse, før den kan bruges, yderligere øge omkostningerne ved processen.

"Vores proces producerer grafen af ​​høj kvalitet til lave omkostninger, tager os et skridt tættere på at skabe overkommelige nye elektroniske enheder med en bred vifte af applikationer, fra fremtidens smarte byer til mobilt sundhedsvæsen.

"Meget af min egen forskning er inden for syntetisk hud. Grafen kunne hjælpe med at give en ultrafleksibel, ledende overflade, som kunne give mennesker proteser, der er i stand til at give fornemmelse på en måde, der er umulig for selv de mest avancerede proteser i dag.

"Det er en meget spændende opdagelse, og vi er ivrige efter at fortsætte vores forskning."

Holdets papir, med titlen 'Synthesis of Large Area Graphene for High Performance in Flexible Optolectronic Devices', er udgivet i Videnskabelige rapporter .