Krok k průmyslové výrobě grafenu

Chemie | 14.04.2014

Výroba probíhá na polovodičové destičce, výzkumníci ji opakovaně demonstrovali na germaniu.

Sdílet

Výzkumníci Samsungu oznámili novou metodu výroby grafenu, která by mohla výrazně urychlit komercionalizaci celé technologie.
V Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) a na jihokorejské Sungkyunkwan University přišli na to, jak vyrábět grafen v potřebné čistotě a současně ve velkých plochách. Dosud se větší plocha grafenu získávala především spojováním menších kusů („multi-crystal“ přístup), což však zhoršovalo mechanické i elektrické vlastnosti materiálu.
Nynější metoda umožňuje vytvářet makroskopické plátky grafenu jako celek. Proces probíhá na polovodičové destičce, výzkumníci ho opakovaně demonstrovali na germaniu (mřížka germania přitom byla na okrajích zakončena atomy vodíku). Nejprve se vytvářejí izolované oblasti grafenu, ty se pak spojují bez vzniku defektů. Nepopisuje se, kde se samotný uhlík bere (někdy se jako zdroj uhlíku používá reakce oxidů uhlíku v plynné fázi, jindy reakce oxidu grafenu, zkouší se i mechanická výroba grafenu z grafitu. Využití zde může najít dokonce i DNA – viz tento článek)
Výsledky byly publikovány v Science. Vědci tvrdí, že obdobná, neustále se zdokonalující technologie v případě křemíku táhla v posledních desetiletích celý vývoj polovodičového průmyslu. Grafen tímto udělal krok k tomu, aby mohl křemík opravdu nahradit. Autoři výzkumu upozorňují, že kromě často zmiňované rychlosti elektronů, mechanické pevnosti (viz projekt grafenového lana pro výtah na oběžnou dráhu) a tepelné vodivosti se grafen vyznačuje také výbornou ohebností. Využití by už v blízké budoucnosti mohl tedy najít v ohebných displejích a elektronice nošené na těle. Grafen je také výborně průhledný, absorbuje jen 2,3 % dopadajícího světla (cca bez ohledu na jeho vlnovou délku).
The Register dodává, že hypotetická houpací síť z grafenu o obsahu 1 metr čtvereční by vážila 0,77 mg, byla by téměř neviditelná a unesla by nějakých 4 kg, tedy zhruba kočku. Přitom by měla menší hmotnost než jediný kočičí vousek.
Různé způsoby použití grafenu v elektronice si již zkusili patentovat např. právě Samsung, Nokia, Apple, Saab, a Lockheed Martin. (Že by zde bylo nové pole pro patentovou válku Apple vs. Samsung?)
Video na YouTube