(Phys.org) - Een team van onderzoekers van de Johns Hopkins University en MIT heeft een manier gevonden om ervoor te zorgen dat platte vellen grafeen zichzelf vouwen tot 3D-geometrische vormen. In hun paper gepubliceerd op de open access-site wetenschappelijke vooruitgang , de groep legt uit hoe ze de vellen hebben voorbereid en vervolgens warmte hebben gebruikt om ze te laten vouwen.

Grafeen is het afgelopen decennium veel in het nieuws geweest, omdat de unieke eigenschappen ervan kunnen leiden tot de ontwikkeling van een groot aantal nieuwe toepassingen. Enkele waarschijnlijke toepassingen zijn biosensoren en draagbare elektronica. Voordat dergelijke apparaten kunnen worden gemaakt, echter, er moet een middel worden gevonden om driedimensionale objecten te maken van vlakke platen van het materiaal. Tot nu toe, de meeste methoden hebben betrekking op het etsen of aanbrengen van de vellen op een substraat dat zich aanpast aan een gewenste vorm. Beide methoden laten veel te wensen over; dus, onderzoekers blijven zoeken naar een betere oplossing. In deze nieuwe poging onderzoekers hebben een micropatroontechniek ontwikkeld die ertoe leidt dat de platte grafeenvellen langs vooraf aangewezen lijnen buigen wanneer warmte wordt toegepast, waardoor het vel in vormen wordt gevormd - net zoals origami-vormen wanneer ze door mensenhanden worden gemanipuleerd.

Een van de belangrijkste voordelen van de nieuwe aanpak is dat het de intrinsieke eigenschappen van het grafeen behoudt, wat altijd al het doel is geweest - tenslotte, wat heeft het in de eerste plaats voor zin om grafeen te gebruiken als je de unieke eigenschappen ervan moet verminderen om het in een gewenste vorm te brengen? Een ander voordeel is dat de plooien een bandgap in het grafeen kunnen veroorzaken, die grafeen notoir mist in zijn natuurlijke staat.

Het team merkt op dat de techniek ook compatibel is met traditionele lithografie en kan worden toegepast op wafelschaal. Ook, het is zeer parallel, wat betekent dat het geen productieproblemen zou moeten opleveren. Ze melden ook dat ze hun techniek hebben getest door 3D-vormen te maken die werden gebruikt om levende cellen en niet-lineaire weerstanden vast te houden. Ze gebruikten er ook een bij het maken van een transistorapparaat. Door zulke handige 3D-structuren te creëren, het team gelooft dat ze hebben aangetoond dat hun techniek kan worden gebruikt om levensvatbare draagbare elektronische apparaten en sensoren te bouwen die in een levend organisme kunnen worden gebruikt.

© 2017 Fys.org