"klinknagels" op nanoschaal geven grafeenkwaliteiten die de acceptatie van het wondermateriaal in producten zoals flexibel, transparante elektronica, volgens onderzoekers van Rice University.

Het Rice-lab van scheikundige James Tour rapporteerde de creatie van "klinknagelgrafeen, " tweedimensionale koolstof die koolstofnanobuisjes bevat voor sterkte en koolstofbollen die ijzernanodeeltjes omhullen, die zowel de draagbaarheid van het materiaal als de elektronische eigenschappen ervan verbeteren.

Het materiaal is het onderwerp van een artikel in het tijdschrift American Chemical Society ACS Nano .

Tot nu, onderzoekers hebben grafeen dat is gegroeid via chemische dampafzetting moeten overbrengen met een polymeerlaag om te voorkomen dat het kreukt of scheurt. Maar het polymeer had de neiging om verontreinigingen achter te laten en het vermogen van grafeen om stroom te voeren degradeerde.

"Rivet grafeen bleek sterk genoeg om de tussenliggende polymeerstap te elimineren, " zei Tour. "Ook, de klinknagels maken de interface met elektroden veel beter in vergelijking met de interface van normaal grafeen, omdat de knooppunten elektrisch efficiënter zijn.

"Eindelijk, de nanobuisjes geven het grafeen een algehele hogere geleidbaarheid. Dus als je grafeen wilt gebruiken in elektronische apparaten, dit is een allround superieur materiaal, " hij zei.

Tests hebben uitgewezen dat klinknagelgrafeen de sterkte van het wapeningsgrafeen van het Tour-lab (dat nanobuisversterking bevat) behield, evenals het vermogen van wapening om op water te drijven. Maar de klinknagels verbeterden ook het vermogen van het materiaal om stroom over te dragen tussen elektroden en het grafeen, zelfs wanneer gebogen, meldden de onderzoekers.

De klinknagels zijn lagen koolstof gewikkeld rond een 30 nanometer ijzeren kern, door het laboratorium "nano-uien" genoemd. De structuren worden op hun plaats gekweekt in de CVD-oven na de verspreiding van nanobuisjes en afzetting van grafeen. Een laatste stap last alle elementen aan elkaar, zei toer.

Klinknagel grafeen is transparant genoeg voor flexibele en transparante elektronica, hij zei, en het vereenvoudigde proces moet schaalbaar zijn.