Grafeen wordt geprezen als een wondermateriaal sinds het voor het eerst werd geïsoleerd uit grafiet in 2004. Grafeen is slechts één atoom dik, maar het is flexibel, sterker dan staal, en in staat om warmte en elektriciteit efficiënt te geleiden.

Echter, wijdverbreide industriële adoptie van grafeen is tot nu toe beperkt door de kosten van de productie ervan. Betaalbare grafeenproductie kan ertoe leiden dat een breed scala aan nieuwe technologieën op de markt komen, inclusief synthetische huid die sensorische feedback kan geven aan mensen met prothesen voor ledematen.

Onderzoekers van de Universiteit van Glasgow hebben nu een manier gevonden om grote vellen grafeen te produceren met hetzelfde goedkope type koper dat wordt gebruikt om lithium-ionbatterijen te maken die in veel huishoudelijke apparaten worden aangetroffen.

In een nieuw artikel dat vandaag in het tijdschrift is gepubliceerd: Wetenschappelijke rapporten , een team onder leiding van dr. Ravinder Dahiya legt uit hoe ze grafeen met een groot oppervlak hebben kunnen produceren, ongeveer 100 keer goedkoper dan ooit tevoren.

Grafeen wordt vaak geproduceerd door een proces dat bekend staat als chemische dampafzetting, of CVD, die gasvormige reactanten verandert in een film van grafeen op een speciaal oppervlak dat bekend staat als een substraat.

Het onderzoeksteam gebruikte een soortgelijk proces om grafeen van hoge kwaliteit te maken over het oppervlak van in de handel verkrijgbare koperfolies van het type dat vaak wordt gebruikt als de negatieve elektroden in lithium-ionbatterijen. Het ultragladde oppervlak van het koper zorgde voor een uitstekend bed waarop het grafeen zich kon vormen.

Ze ontdekten dat het grafeen dat ze produceerden een sterke verbetering bood in de elektrische en optische prestaties van transistors die ze maakten in vergelijking met vergelijkbare materialen die met het oudere proces werden geproduceerd.

Dr. Dahiya, van de School of Engineering van de Universiteit van Glasgow, zei:"Het commercieel verkrijgbare koper dat we in ons proces hebben gebruikt, is te koop voor ongeveer één dollar per vierkante meter, vergeleken met ongeveer $ 115 voor een vergelijkbare hoeveelheid koper die momenteel wordt gebruikt bij de productie van grafeen. Deze duurdere vorm van koper vereist vaak voorbereiding voordat het kan worden gebruikt, verder op de kosten van het proces.

"Ons proces produceert hoogwaardig grafeen tegen lage kosten, ons een stap dichter bij het creëren van betaalbare nieuwe elektronische apparaten met een breed scala aan toepassingen, van de slimme steden van de toekomst tot mobiele zorg.

"Veel van mijn eigen onderzoek is op het gebied van synthetische huid. Grafeen zou kunnen helpen om een ​​ultraflexibele, geleidend oppervlak dat mensen protheses zou kunnen bieden die in staat zijn om sensatie te bieden op een manier die zelfs voor de meest geavanceerde protheses van vandaag onmogelijk is.

"Het is een zeer opwindende ontdekking en we willen ons onderzoek graag voortzetten."

De krant van het team, getiteld 'Synthesis of Large Area Graphene for High Performance in Flexible Optoelectronic Devices', is gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten .