(PhysOrg.com) -- Grafeen is een relatief nieuw materiaal met uitstekende elektrische, chemische en mechanische eigenschappen die het een aantrekkelijk materiaal maken voor gebruik als flexibele geleiders van het soort dat wordt gebruikt in gadgets zoals aanraakschermen en flatpanel-tv's. In het verleden zijn pogingen om grote films van grafeen te maken mislukt, maar nu is een team van wetenschappers uit Zuid-Korea en Japan erin geslaagd om grafeenfilms roll-to-roll te produceren, ze groeien door chemische dampafzetting op flexibele koperen substraten.

Grafeen is samengesteld uit een enkele laag koolstofatomen in een honingraatvormig rooster. Het werd voor het eerst geïsoleerd in 2004. Het materiaal is zeer geleidend, extreem sterk, en is bijna transparant, waardoor het ideaal is voor elektronische apparaten met hoge snelheid.

De onderzoekers groeiden hun grafeenplaten door chemische dampafzetting op grote vellen koperfolie. Ze bedekten het grafeen met een dunne laag klevend polymeer en losten vervolgens de koperen achterkant op. Met behulp van rollen, het grafeen werd vervolgens tegen een ander substraat gedrukt, zoals PET, en de polymeerlaag werd verwijderd door verhitting, een film van grafeen achterlatend. Ze herhaalden het proces om een ​​vel van vier lagen grafeen op elkaar te produceren. Deze vierlaagse plaat werd vervolgens behandeld met salpeterzuur om de elektrische geleidbaarheid te verbeteren.

De rechthoekige platen, die 76 cm op de diagonaal gemeten, waren van zeer hoge kwaliteit, waarbij de vierlaagse stapel films een superieure elektrische weerstand vertoont ten opzichte van in de handel verkrijgbare transparante elektroden zoals indiumtinoxiden (ITO). De films waren bijna transparant, 90% van het licht doorlaat.

Het team, onder leiding van onderzoekers Byung Hee Hong en Jong-Hyun Ahn van de Sungkyunkwan University (SKKU) in Seoul, hebben ook hun grafeenelektroden opgenomen in een volledig functioneel aanraakscherm, waar ze beter presteerden dan standaard indiumtinoxide-elektroden, bestand tegen het dubbele van de belasting die kan worden afgehandeld door de meer fragiele ITO. Volgens Ahn, een op grafeen gebaseerd touchscreen zou in wezen voor altijd moeten meegaan.

Elektronicabedrijven zoeken al een tijdje naar alternatieven voor ITO omdat het indium extreem duur is. Andere opties die werden bekeken, waren films van koolstofnanobuisjes, maar deze zijn niet gelukt omdat ze meestal kleine defecten hebben die zichtbare gebieden met "dode" pixels in schermen creëren. Nu grafeen in grote platen is gemaakt en in echte apparaten is gedemonstreerd, het kan nog maar een paar jaar duren voordat grafeen zijn weg vindt naar consumentenproducten.

Grafeen wordt geproduceerd uit een kleine hoeveelheid koolstof, en in tegenstelling tot ITO-productie, gebruikt geen zeldzame materialen. Het koperen substraat is recyclebaar, wat het proces duurzamer maakt.

Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Nanotechnologie .

© 2010 PhysOrg.com