Betydningen af ​​internationale standarder for grafensamfundet

NPL, i samarbejde med internationale partnere, har udviklet en ISO/IEC standard, ISO/TS 21356-1:2021, til måling af de strukturelle egenskaber af grafen, sælges typisk som pulvere eller i en flydende dispersion. ISO/IEC-standarden giver forsyningskæden mulighed for at besvare spørgsmålet "hvad er mit materiale?" og er baseret på metoder udviklet med University of Manchester i NPL Good Practice Guide 145.

I løbet af de sidste par år, grafen, et 2D-materiale med mange spændende egenskaber og kun et atom tykt, er flyttet fra laboratoriet til produkter fra den virkelige verden som biler og smartphones. Imidlertid, der er stadig en barriere, der påvirker hastigheden af ​​dets kommercialisering, nemlig at forstå materialets sande egenskaber. Der er ikke kun én type materiale, men mange, hver med forskellige egenskaber, der skal matches til de mange forskellige applikationer, hvor grafen kan give en forbedring.

Med hundredvis af virksomheder over hele kloden, der sælger forskellige materialer mærket som "grafen, "og fremstille det på forskellige måder, slutbrugere, der ønsker at forbedre deres produkter ved at inkorporere fålags grafenflager, er ikke i stand til at sammenligne og efterfølgende vælge det rigtige materiale til deres produkt.

Gennem standardiserede metoder til at muliggøre pålidelig og gentagelig måling af egenskaber, såsom den laterale flagestørrelse, flage tykkelse, niveau af lidelse og specifikt overfladeareal, industrien vil være i stand til at sammenligne de mange tilgængelige materialer og skabe tillid til forsyningskæden. I forbindelse med den internationale ISO/IEC-terminologistandard ledet af NPL, ISO/TS 80004-13:2017, det vil være muligt for kommercielt tilgængeligt materiale at blive korrekt målt og mærket som grafen, få-lags grafen eller grafit.

Som Storbritanniens National Metrology Institute, NPL har udviklet og standardiseret de nødvendige metrologisk robuste metoder til måling af grafen og relaterede 2D-materialer for at gøre det muligt for industrien at bruge disse materialer og realisere nye og forbedrede produkter på tværs af mange anvendelsesområder.

Fortsættelsen af ​​det NPL-ledede standardiseringsarbejde inden for ISO TC229 (nanoteknologier) vil gøre det muligt at bestemme de kemiske egenskaber af grafenrelaterede 2D-materialer, såvel som de strukturelle egenskaber for forskellige former for grafenmateriale, såsom CVD-dyrket grafen. Denne virkelig internationale indsats for at standardisere rammerne for målinger for grafen er beskrevet mere detaljeret i Naturanmeldelser Fysik , herunder yderligere teknisk diskussion om den nye ISO grafen målestandard.

Dr. Andrew J Pollard, videnskabsområdeleder hos NPL sagde:"Det er spændende at se denne nye målestandard nu tilgængelig for den voksende grafenindustri over hele verden. Baseret på streng metrologisk forskning, denne standard vil give virksomheder mulighed for trygt at sammenligne tekniske datablade for første gang og er det første skridt mod verificerede kvalitetskontrolmetoder."

Dr. Charles Clifford, seniorforsker ved NPL sagde:"Det er fantastisk at se denne internationale standard udgivet efter flere års udvikling. At nå international konsensus, især på tværs af de 37 medlemslande af ISO TC229 (nanoteknologier), er et bevis på både den globale interesse for grafen og betydningen af ​​internationalt samarbejde."

James Baker, CEO for Graphene@Manchester sagde:"Standardisering er afgørende for kommercialiseringen af ​​grafen i mange forskellige applikationer såsom konstruktion, vandfiltrering, energilagring og rumfart. Gennem denne internationale målestandard, virksomheder i Storbritannien og andre steder vil være i stand til at fremskynde optagelsen af ​​dette materiale fra det 21. århundrede, går nu ind på mange vigtige markeder."