science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Karakterisering van de structuur van grafeen

Deze visualisatie toont lagen grafeen die worden gebruikt voor membranen. Krediet:Universiteit van Manchester

grafeen, 's werelds eerste tweedimensionale materiaal, is vele malen sterker dan staal, meer geleidend dan koper, lichtgewicht, flexibel en een miljoen keer dunner dan een mensenhaar.

Grafeen zal de kwaliteit van leven voor velen over de hele wereld verbeteren. Mogelijke toepassingen zijn onder meer goedkope waterzuiveringssystemen; groener, efficiëntere auto's en vliegtuigen; flexibele telefoons en zelfs biomedische toepassingen zoals wondgenezing en kankerbehandelingen.

De commerciële acceptatie van grafeen zal worden versneld door het beantwoorden van twee belangrijke vragen:'Wat zijn de kenmerken van commercieel geleverd grafeen' en 'hoe kunnen ze het beste worden gebruikt'. De vaststelling van gemeenschappelijke industriële statistieken, met betrekking tot bijvoorbeeld het aantal lagen of vlokgrootte, is cruciaal voor de opname van op grafeen gebaseerde technologieën.

Het National Graphene Institute van de universiteit werkt samen met NPL om een ​​gids te produceren, als onderdeel van NPL's serie goede praktijkgidsen, dat gericht is op het aanpakken van de ambiguïteit rond het meten van de kenmerken van grafeen.

Getiteld "Karakterisering van de structuur van grafeen, " de gids geeft producenten en gebruikers van grafeen inzicht in hoe ze op betrouwbare wijze de structurele eigenschappen van grafeen kunnen meten.

Krediet:Universiteit van Manchester

Materiaalstandaardisatie is cruciaal voor de acceptatie door de industrie. Er zijn veel early adopters van grafeen, maar zonder standaardisatie is het voor de industrie moeilijk om zeker te zijn van de kwaliteit en eigenschappen van grafeenmonsters.

Deze gids probeert deze kloof te dichten en brengt de geaccepteerde meettechnieken op dit gebied samen. Het beschrijft de hoge nauwkeurigheid en precisie die nodig is voor de verificatie van materiaaleigenschappen en zal in de toekomst de ontwikkeling van andere snellere kwaliteitscontroletechnieken mogelijk maken.

Bedoeld om een ​​fundament te vormen voor toekomstige interlaboratoriumvergelijkingen en internationale normen, de gids zal de ontwikkeling van op grafeen gebaseerde technologie versnellen en het vermogen verbeteren om grafeen op een betrouwbare en herhaalbare manier te produceren.

Dr. Andrew Pollard, hoofdauteur van de gids en Senior Research Scientist bij NPL, merkte op:"Hoewel er veel manieren zijn om de eigenschappen van verschillende soorten commercieel verkrijgbaar 'grafeen' te meten, industrie heeft behoefte aan een gestandaardiseerde reeks metingen. Dit stelt bedrijven in staat om het type materiaal te selecteren dat het beste bij hun behoeften past door op betrouwbare wijze de belangrijkste kenmerken te vergelijken, ondersteuning van de ontwikkeling van innovatieve nieuwe technologieën op basis van grafeen. Deze handleiding is de eerste stap in dit proces, en als basis van internationale meetnormen die momenteel worden ontwikkeld, zal meetprotocollen opleveren die tussentijds kunnen worden gebruikt."

Jacobus Bakker, Graphene Business Director van de Universiteit van Manchester zei:"Deze gids voor goede praktijken is ontwikkeld door de NGI- en NPL-teams om de opkomende grafeenindustrie in staat te stellen nauwkeurige, reproduceerbare en vergelijkbare metingen van commercieel geleverd grafeen. Dit zal deze belangrijke commercialiseringsbarrière aanpakken door gebruikers een consistente benadering te bieden voor de structurele karakterisering van grafeen terwijl internationale meetnormen worden ontwikkeld".