Weerstand tegen extreme omstandigheden door de meest transparante, lichtgewicht en flexibel materiaal voor het geleiden van elektriciteit kan een revolutie teweegbrengen in de elektronische industrie, volgens een nieuwe studie.

Onderzoekers van de Universiteit van Exeter hebben ontdekt dat GraphExeter - een materiaal dat is afgeleid van het 'wondermateriaal' grafeen - bestand is tegen langdurige blootstelling aan zowel hoge temperaturen als vochtigheid.

Uit het onderzoek bleek dat het materiaal 25 dagen lang bestand is tegen een relatieve vochtigheid tot 100 procent bij kamertemperatuur, evenals temperaturen tot 150C - of zo hoog als 620C in vacuüm.

De voorheen onbekende duurzaamheid bij extreme omstandigheden positioneert GraphExeter als een levensvatbare en aantrekkelijke vervanging voor indiumtinoxide (ITO), het belangrijkste geleidende materiaal dat momenteel in de elektronica wordt gebruikt, zoals 'slimme' spiegels of ramen, of zelfs zonnepanelen. Het onderzoek suggereert ook dat GraphExeter de levensduur zou kunnen verlengen van schermen zoals tv-schermen in zeer vochtige omgevingen, inclusief keukens.

Deze onderzoeksresultaten worden gepubliceerd in het gerespecteerde wetenschappelijke tijdschrift, Wetenschappelijke rapporten , op donderdag, 8 januari 2015.

Hoofd onderzoeker, Monica Craciun, ingenieur van de Universiteit van Exeter, zei:"Dit is een opwindende ontwikkeling in onze reis om GraphExeter te helpen een revolutie teweeg te brengen in de elektronica-industrie.

"Door zijn stabiliteit aan te tonen bij blootstelling aan zowel hoge temperaturen als vochtigheid, we hebben laten zien dat het een praktisch en realistisch alternatief is voor ITO. Dit is vooral spannend voor de zonnepanelenindustrie, waar het vermogen om alle weersomstandigheden te weerstaan ​​cruciaal is."

Dokter Saverio Russo, ook van de Universiteit van Exeter, toegevoegd:"De superieure stabiliteit van GraphExeter in vergelijking met grafeen was onverwacht, omdat de moleculen die worden gebruikt om GraphExeter te maken (dat is FeCl3) gewoon smelten in lucht bij kamertemperatuur.

"Met een metalen geleider die stabiel is bij temperaturen boven 600C, dat ook optisch transparant en flexibel is, kan echt nieuwe technologieën mogelijk maken voor ruimtetoepassingen en ruwe omgevingen zoals kerncentrales."

Slechts één atoom dik, grafeen is de dunste stof die elektriciteit kan geleiden. Het is zeer flexibel en is een van de sterkste bekende materialen. Er is een wedloop gaande voor wetenschappers en ingenieurs om grafeen aan te passen voor flexibele elektronica. Dit was een uitdaging vanwege de plaatweerstand, wat de geleidbaarheid ervan beperkt.

In 2012 hebben de teams van Dr. Craciun en Profesor Russo, van het Centre for Graphene Science van de Universiteit van Exeter, ontdekte dat moleculen van ijzerchloride tussen twee grafeenlagen een geheel nieuw systeem vormen dat het bekendste transparante materiaal is dat elektriciteit kan geleiden. Hetzelfde team heeft nu ontdekt dat GraphExeter ook stabieler is dan veel transparante geleiders die gewoonlijk worden gebruikt door, bijvoorbeeld, de display-industrie.