Neuer Graphen-Produktionsprozess ist einfacher und billiger

Graphen-Optoelektronik der Universität Exeter
AlexanderAlUS / Creative Commons
Das 2D-Wundermaterial Graphen hat aufgrund seiner extremen Festigkeit und hohen Leitfähigkeit die Fantasie von Ingenieuren auf der ganzen Welt beflügelt. Doch trotz des Potenzials des Materials kann seine Herstellung kompliziert, zeitaufwändig und schwierig sein teuer, was zu verschiedenen Herstellungsprozessen mit unterschiedlichem Erschwinglichkeitsgrad führt Zuverlässigkeit.

Das könnte sich jedoch bald ändern, dank eines Teams von Ingenieuren am Center for der University of Exeter Graphene Science hat eine Methode entwickelt, die eine günstigere und einfachere Graphenproduktion ermöglichen könnte. Ein Papier, das ihren Prozess beschreibt wurde letzte Woche online in der Zeitschrift 2D Materials veröffentlicht.

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Herkömmliche Methoden zur Herstellung von Graphen erfordern eine Reihe von Schritten, wie Wachstum, Übertragung und Strukturierung. In der neuen Methode konsolidierten die Forscher einige dieser Schritte, um funktionelle Geräte auf Graphenbasis herzustellen, die direkt auf Substrate wie Kunststoffe oder Textilien übertragen werden können.

„Wir wollten sowohl den Produktionsprozess für Graphen-Geräte im Allgemeinen vereinfachen als auch die Auswahl an Oberflächen erweitern, auf denen wir Graphen-Geräte anbringen können“, Professor für Ingenieurwissenschaften David Wright, sagte ein Co-Autor des Papiers gegenüber Digital Trends. „Da wir bei unserer Methode komplette Geräte auf den Kupferfolien herstellen, die im Graphen-Wachstumsprozess verwendet werden, können wir diese kompletten Geräte auf jede geeignete Oberfläche übertragen.“

Da das Graphen mit der traditionellen Methode der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) gezüchtet wird, sagte Wright sagte, das mit der Methode seines Teams hergestellte Graphen sei von vergleichbarer Qualität wie das gewachsene konventionell.

Um diese Qualität zu demonstrieren, entwickelten und testeten die Forscher einen „vollständig aus Graphen“ bestehenden Feuchtigkeitssensor. „[Es] funktionierte besser als ein herkömmlicher Feuchtigkeitssensor“, sagte Wright. „Außerdem war unser Sensor völlig transparent, flexibel – er befand sich auf einer Kunststofffolie – und sehr günstig in der Herstellung.“

Wenn sich das neue Verfahren im industriellen Maßstab als genauso effizient erweist wie im Labor, könnte es eine Revolution einleiten in der Graphenproduktion, von der Wright glaubt, dass sie dazu führen könnte, dass das Material Geräte von intelligenten Bildschirmen zu Sensoren vorantreibt.

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