Ирландские ученые разработали недорогой способ производства графена

Графен считается самым тонким и прочным материалом в мире, и, благодаря его гибкости и проводимости, существует огромное множество его потенциальных применений.

Исследователи из Школы физики Тринити-колледжа в Дублине и AMBER, исследовательского центра Ирландского научного фонда по передовым материалам, объединились с коллегами из Великобритании и Норвегии для разработки масштабируемого метода производства графена.

Графен представляет собой слой углерода толщиной в один атом. Он считается самым тонким и прочным материалом в мире, и благодаря его гибкости и проводимости, существует огромное множество его потенциальных применений.

Исследовательская группа создала графеновые чернила и использовала бытовой струйный принтер для изготовления токопроводящих межсоединений и анодных композитов литий-ионных аккумуляторов. Потенциально их можно использовать для подключения батареи к текстильному датчику, который найдет применение в таких областях, как носимая электроника и медицинские диагностические устройства.

«В нашей работе мы продемонстрировали композиты для хранения энергии и печатные электронные компоненты, однако графеновые чернила могут использоваться во многих других областях, таких как армирующие композиты или печатные датчики», — рассказал один из авторов исследования, доктор Тиан Кэри.

Профессор Джонатан Коулман ранее создал нанокомпозиты графена с полимерами — в том числе те, что используются в резиновых лентах и замазке. В прошлом году его команда создала смесь графеновых чернил с отличными механическими и электрическими свойствами, что дало ей потенциал в области носимых устройств .

Коулман рассказал, что последнее исследование адаптировало это исследование графена для промышленного применения. Известно, что производство графена связано с высокими начальными и трудовыми затратами. Исследователи заявили, что с помощью этого нового метода, стоимость его производства может быть снижена до 20 фунтов стерлингов за литр.

Подход исследования основан на процессе расслаивания графита — объемного материала, используемого, например, в карандашах, — который состоит из слоев графена.

Вместе с исследователями из Кембриджского графенового центра, Университета Ньюкасла и Норвежского университета Ставангера, команда нашла способ отслаивания чешуек графена от графита с минимальными дефектами.

Опираясь на этот метод, исследователи смогли изготовить высококачественные графеновые чернила. Команда также провела испытания, чтобы убедиться, что графен не токсичен, учитывая, что он может применяться в носимой электронике, текстильной электронике, композитах и ​​печатных межсоединениях, которые могут включать контакт человека с материалом.