Onderzoekers van de University of Arkansas hebben een eenvoudige en schaalbare methode ontdekt om grafeenoxide om te zetten in een niet-ontvlambaar en papierachtig grafeenmembraan dat kan worden gebruikt in grootschalige productie.

"Vanwege hun mechanische sterkte en uitstekende ladings- en warmtegeleidingen, op grafeen gebaseerde materialen hebben enorme opwinding gegenereerd, " zei Ryan Tian, universitair hoofddocent anorganische chemie aan het J. William Fulbright College of Arts and Sciences. "Maar een hoge ontvlambaarheid brengt de belofte van het materiaal voor grootschalige productie en brede toepassingen in gevaar."

De extreem hoge ontvlambaarheid van grafeen was een obstakel voor verdere ontwikkeling en commercialisering. Echter, deze nieuwe ontdekking maakt het mogelijk om grafeen en grafeenmembranen in massa te produceren om een ​​groot aantal producten te verbeteren, van brandstofcellen tot zonnecellen tot supercondensatoren en sensoren. Tian heeft een voorlopig patent op deze nieuwe ontdekking.

Met behulp van metaalionen met drie of meer positieve ladingen, onderzoekers in het laboratorium van Tian bonden grafeenoxidevlokken in een transparant membraan. Deze nieuwe vorm van koolstof-polymeerplaat is flexibel, niet giftig en mechanisch sterk, naast het feit dat het niet brandbaar is.

Verder testen van het materiaal suggereerde dat verknoping, of binding, het gebruik van overgangsmetalen en zeldzame aardmetalen, zorgde ervoor dat het grafeenoxide nieuwe halfgeleiders bezat, magnetische en optische eigenschappen.

Het afgelopen decennium is wetenschappers hebben zich gericht op grafeen, een tweedimensionaal materiaal met een dikte van een enkel atoom, omdat het een van de sterkste is, lichtste en meest geleidende materialen die bekend zijn. Om deze redenen, grafeen en soortgelijke tweedimensionale materialen hebben een groot potentieel om traditionele halfgeleiders te vervangen. Grafeenoxide is een veelgebruikt tussenproduct voor grafeen en van grafeen afgeleide materialen gemaakt van grafiet, wat een kristallijne vorm van koolstof is.

De bevindingen van de onderzoekers zijn gepubliceerd in The Journal of Physical Chemistry C .