Кажется, один из барьеров к использованию графена в коммерчески интересных масштабах может быть преодолен. И добиться этого можно, используя метод, продемонстрированный учеными в Ок-Риджской национальной лаборатории при Министерстве энергетики.

Графен, более прочный и жесткий, чем углеродное волокно, обладает огромным коммерческим потенциалом, но до сих пор считался непрактичным, чтобы использоваться крупномасштабно, поскольку исследователи могли получать лишь маленькие хлопья материала.

Зато теперь, используя химическое паровое осаждение, команда во главе с Иваном Власюком произвела полимерные композиты, состоящие из листов гексагонально упорядоченных атомов углерода толщиной в атом и площадью 2 квадратных дюйма.

Результаты, опубликованные в издании Applied Materials & Interfaces, могут провозгласить начало новой эпохи в гибкой электронике и изменить пути использования этого материала.

«Превосходные механические свойства графена до нашей работы были продемонстрированы в микромасштабе», заявил Власюк. „Мы увеличили масштаб, что привело к расширению потенциальных применений и рынка для графена“.

Хотя в большинстве случаев при создании полимерных нанокомпозитов используются крошечные хлопья графена или других углеродных материалов, которые трудно рассеять в полимере, команда Власюка использовала крупные листы графена. Это позволяет избавиться от проблем дисперсии хлопьев и агломерации, а также приводит к лучшей электропроводимости материала с меньшим актуальным количеством графена в полимере.

«Мы использовали химическое паровое осаждение, чтобы получить нанокомпозитный ламинат, который проводит электричество благодаря графену, объем которого в композите в 50 раз меньше, чем в современных аналогах», сообщил Власюк. Так получается материал, обладающий явным конкурентным преимуществом.

Применение графена

Если Власюк с командой сумеют сократить стоимость и продемонстрирую масштабируемость, исследователи предполагают использовать графен в:

• космосе (структурный контроль, замедлители пламени, антиобледенение, проводка),
• автомобильном секторе (катализаторы, износоустойчивые покрытия),
• структурных применениях (самоочищающиеся покрытия, материалы для температурного контроля),
• электронике (дисплеи, печатная электроника, температурный контроль),
• энергосфере (фотогальваника, фильтры, хранение энергии),
• производстве (катализаторы, барьерные покрытия, фильтры).