Новий метод вирощування графену нарешті дозволить нам збудувати щось із цим

Новий метод вирощування графену нарешті дозволить нам збудувати щось із цим

Графен - це дивовижний матеріал, який має настільки дратує набір обмежень, з якими складно працювати. Одна з найважливіших проблем, з якими ми мали адаптацію матеріалу для комерційного використання, - це створення. Хоча було продемонстровано низку способів виробництва графена, жоден з них не поступився такими масштабними масштабами, які характеризують здатність кремнію промисловості виробляти добре, кремній. На початку 2016 р. Загальна металургійна промисловість, за оцінками, змогла запустити майже 12 млн. Вафелів на місяць (у 200-еквівалентних вафлях). Графен не повинен масштабувати до цього рівня, перш ніж вводити продукцію, але будь-яке широке прийняття матеріалу вимагає досягнення власної економії масштабу. Нове дослідження, проведене Райзовим університетом і Національною лабораторією Ок-Ридж, можливо, наблизило нас до цієї ідеї, використовуючи новий метод створення великого безперервного рулон графена.

Дослідники ORNL використовували процес хімічного осадження парів (CVD) для виготовлення графена, про який ми вже давно вже робили, але з новим твістом. Ось як описує це Phys.org:

Подібно традиційним методам серцево-судинної діагностики для отримання графена, дослідники розпилюють газоподібну суміш молекул-попередників вуглеводнів на металеву, полікристалічну фольгу. Однак вони ретельно контролювали локальне осадження вуглеводневих молекул, приносячи їх безпосередньо до краю графенової плівки, що виникає. Коли підкладка переміщається нижче, атоми вуглецю безперервно збираються як монокристал графена довжиною до ноги.

Запускаючи процес при високій температурі та ретельно контролюючи концентрацію газової суміші, команда зуміла зберегти зростання, де вони хотіли. Одержання структури монокристалічного листа, на відміну від кластерів матеріалу, також створює більш однорідний і більший безперервний лист матеріалу.

Науково-дослідна команда розробила новий метод, який виробляє великі моношарові однокристалічні графенові плівки більше ніж на ногу довго. Кредит: Енді Спролс / Національна лабораторія Oak Ridge, департамент енергетики США
Науково-дослідна команда розробила новий метод, який виробляє великі моношарові однокристалічні графенові плівки більше ніж на ногу довго. Кредит: Енді Спролс / Національна лабораторія Oak Ridge, департамент енергетики США

Великі монокристали більш механічно міцні, і навіть можуть мати більш високу провідність, повідомив Phys.Org, провідний співрозмовник ORNL Іван Вальсіук. "[Це] тому, що слабкі місця, що виникають в результаті взаємозв'язків між окремими областями в полікристалічному графені, усуваються", - сказав він.

Що стосується того, що це може означати для напівпровідників та інших застосувань графена, це може стати справжнім проривом ... за умови достатнього часу. Саме зараз, з'ясовуючи, що графен може навіть теоретично робити, було настільки обмежено, що ми не можемо багато чого зробити. Але пошук одного способу виготовлення не обов'язково чи автоматично допомагає. Це тому, що ми не знаємо, чи можемо ми і масштабувати цей метод виробництва. Крім того, компаніям, які могли б виграти від графену різними способами, не вистачало їх, щоб дослідити, що це може бути.

Крім того, якщо ми зможемо його масштабувати та отримати вигоду від його включення, переваги можуть бути меншими, ніж вартість. І це до того, як ми опинимося в складному питанні про включення графена в логічні схеми, де ми будемо перевертати все питання на його голову. За останні 50 років величезна кількість робіт пішло на те, щоб керувати напівпровідниками, коли ми хочемо їх, і зупинитися, коли це не так. Графен перевертає це рівняння на голові. Тепер нам потрібно зупинити його від ведення, коли ми цього не хочемо (графен буквально не потребує допомоги в проведенні).

Я ненавиджу так швидко відбивати обіцянку, але це характер бізнесу. Роки повільного прогресу на таких фронтах, усе це з довгостроковим очікуванням до комерціалізації.

Читати далі

Натрієво-іонні акумулятори можуть отримати краще завдяки графену та лазерам
Натрієво-іонні акумулятори можуть отримати краще завдяки графену та лазерам

Завдяки лазерам і графену, дослідники могли розробити новий тип натрієво-іонного акумулятора, який працює краще і може зменшити вартість технології акумулятора на порядок.

Найбільш доступний у продажі графен - справжній олівець
Найбільш доступний у продажі графен - справжній олівець

Ми тепер знаємо, чому у графенових дослідженнях, можливо, було так багато проблем протягом останніх кількох років - більша частина графена, яку ви можете придбати, взагалі не є графеном.

Скручений графен демонструє раніше теоретичний магнітний стан з великим потенціалом
Скручений графен демонструє раніше теоретичний магнітний стан з великим потенціалом

"Диво-матеріал", відомий як графен, продовжує доводити свої достоїнства несподіваними способами, коли вчені та інженери експериментують з новими застосуваннями. У випадковому відкритті в Стенфордському університеті графен виявив магнітну властивість, яка раніше вважалася теоретичною.