Инженерите намират нов начин да направят графен, „чудния материал“, който може да промени света

Инженерите са открили нов начин за производство на „чудния материал“ графен, който най-накрая може да му позволи да се възползва максимално от своя потенциал.

Когато беше открит чрез създаване на един слой въглеродни атоми през 2004 г., учените приветстваха материала като потенциална революция. Той е толкова проводим и толкова мощен, че експертите казват, че може да трансформира всичко – от съхранение на енергия до медицински устройства и лична електроника.

Но този потенциал никога не е бил напълно реализиран. Това отчасти се дължи на факта, че е трудно да се направи чисто и в голям мащаб.

Един от проблемите е, че е трудно да се направи чисто и без примеси. Но изследователите казват, че новият процес позволява графенът да бъде произведен по чист и редуциран начин.

Те направиха това, като работиха, за да открият, че качеството на графена е свързано с кислорода. Ако има дори малка част от кислорода наоколо, това значително влияе върху скоростта на растеж на графена и означава, че може да не е възможно да се използва.

„Показахме, че премахването на почти целия кислород от процеса на растеж е от ключово значение за постигането на висококачествен, възпроизводим CVD синтез на графен“, каза водещият изследовател Джеймс Хон от Колумбийския университет. „Това е крайъгълен камък към широкомащабно производство на графен.“

Инженерите традиционно правят графен по два начина. Първият използва лепкава лента, за да отлепи слоеве от парче графит, докато стане достатъчно тънко, за да се използва като графен, произвеждайки чисти проби, но в малък мащаб, което ги прави невъзможни за индустриална употреба.

Другият позволява повече производство и е известен като растеж на CVD. Това включва преминаване на газ, съдържащ въглерод, като метан, върху медна повърхност при невероятно високи температури, което кара метана да се разпадне и принуждава въглеродните атоми да се пренаредят в слой от графен.

Това им позволява да достигнат метри размери. Но те също страдаха от проблеми с надеждното си качество.

Изследователите вече са открили, че всеки кислород в този процес ще го забави или дори ще ецва графена. Оттогава инженерите се опитват да изградят нови системи, които могат да контролират кислорода и да го предотвратят от компрометиране на процеса.

Сега учените казват, че са подобрили значително този процес, позволявайки на графена да расте по-бързо и надеждно. Те откриха, че произведеният графен също показва всички необходими поведения, които биха могли да позволят използването му в голям мащаб.

Тази работа е докладвана в нова статия, озаглавена „Възпроизводим синтез на графен чрез безкислородно химическо отлагане на пари“, публикувана в списанието. природа.