Der kræves ikke blæk til disse grafenkunstværker

Når du læser om elektrificerende kunst, "elektrificere" er normalt ikke et verbum. Men en kunstner, der arbejder med et Rice University-laboratorium, laver faktisk kunstværker, der kan give et stød.

Kemikeren James Tours rislaboratorium introducerede laser-induceret grafen (LIG) til verden i 2014, og nu laver forskerne kunst med teknikken, hvilket involverer omdannelse af kulstof i en almindelig polymer eller andet materiale til mikroskopiske flager af grafen.

LIG er metallisk og leder elektricitet. De indbyrdes forbundne flager er effektivt en ledning, der kunne styrke elektroniske kunstværker.

Artiklen i American Chemical Society-tidsskriftet ACS Applied Nano Materials - blot med titlen "Graphene Art" - beskriver, hvordan laboratoriet og Houston-kunstneren og medforfatteren Joseph Cohen genererede LIG-portrætter og print, herunder et grafen-inspireret landskab kaldet "Hvor står jeg?"

Selvom arbejdet ikke er elektrificeret, Cohen sagde, at det lægger grunden til fremtidige muligheder.

"Det er det, jeg gerne vil, " sagde han. "Ikke gøre det kitsch eller afspille nyheden, men at have det har en ægte funktionalitet, der tillader større bevidsthed om materialet og åbner op for oplevelsen."

Cohen skabte designet i et illustrationsprogram og sendte det direkte til den industrielle graveringslaser, Tours laboratorium bruger til at skabe LIG på en række forskellige materialer. Laseren brændte kunstnerens fine linjer ind i underlaget, i dette tilfælde arkivkvalitetspapir behandlet med brandhæmmende middel.

Stykket, som var en del af Cohens udstilling på Rice's BioScience Research Collaborative sidste år, kigger ind i dybet af, hvad en seer, der er krympet til nanoskala, kan se, når han står over for et felt med LIG, med overlappende sekskanter – det grundlæggende gitter af atomtyk grafen – der forsvinder i det fjerne.

"Du ser på dette billede af en 3-D skummatrix af laser-induceret grafen, og det er faktisk lavet af LIG, "sagde han." Jeg baserede det ikke på noget; Jeg tænkte bare på, hvordan det ville se ud. Da jeg delte det med Jim, han sagde, 'Wow, sådan ville det se ud, hvis du virkelig kunne sprænge det her i luften.'"

Cohen sagde, at hans kunst handler om mediespecificitet.

"Med hensyn til den kunstneriske anvendelse, du ser ikke på en repræsentation af noget, som vi traditionelt ville gøre i kunsthistorien, " sagde han. "Hvert stykke er 100 % originalt. Det er nøglen."

Han udviklede en interesse for nanomaterialer som medier for sin kunst, da han begyndte at arbejde med Rice-alumnen Daniel Heller, en bioingeniør ved Memorial Sloan Kettering Cancer Center i New York, som etablerede en artist-in-residency stilling i sit laboratorium.

Efter to års at skabe med kulstof-nanorør-infunderet maling, Cohen deltog i en Electrochemical Society-konference og mødte Tour, som igen introducerede ham for Rice-kemikerne Bruce Weisman og Paul Cherukuri, som yderligere inspirerede hans undersøgelse af nanoteknologi.

Resten er kunsthistorie.

Det ville være forkert at tænke på processen som "udskrivning, " sagde Tour. I stedet for at tilføje et stof til det behandlede papir, stoffet brændes væk, da laseren forvandler overfladen til skumlignende flager af indbyrdes forbundne grafen.

Selve kunsten kan være meget mere end øjenkonfekt, givet LIGs potentiale for elektroniske applikationer som sensorer eller som triboelektriske generatorer, der omdanner mekaniske handlinger til strøm.

"Du kan lægge LIG på ryggen og få den til at blinke LED'er med hvert skridt du tager, " sagde Tour.

Det faktum, at grafen er en leder - i modsætning til maling, blæk eller grafit fra en blyant - gør det særligt attraktivt for Cohen, hvem forventer at drage fordel af denne kapacitet i fremtidige værker.

"Det er kunst med stort A, der forsøger at gøre det meste, den kan med fremskridt inden for videnskab og teknologi, " sagde han. "Hvis vi ser tilbage historisk, fra renæssancen til i dag, de højeste former for kunst skubber grænserne for menneskelig forståelse."