NPL, in samenwerking met internationale partners, heeft een ISO/IEC-standaard ontwikkeld, ISO/TS 21356-1:2021, voor het meten van de structurele eigenschappen van grafeen, meestal verkocht als poeders of in een vloeibare dispersie. De ISO/IEC-standaard stelt de toeleveringsketen in staat om de vraag 'wat is mijn materiaal' te beantwoorden en is gebaseerd op methoden die zijn ontwikkeld met de Universiteit van Manchester in de NPL Good Practice Guide 145.

De afgelopen jaren, grafeen, een 2D-materiaal met veel opwindende eigenschappen en slechts één atoom dik, is verhuisd van het laboratorium naar producten uit de echte wereld, zoals auto's en smartphones. Echter, er is nog steeds een barrière die het tempo van de commercialisering ervan beïnvloedt, namelijk, het begrijpen van de ware eigenschappen van het materiaal. Er is niet slechts één soort materiaal, maar veel, elk met verschillende eigenschappen die moeten worden afgestemd op de vele verschillende toepassingen waar grafeen een verbetering kan bieden.

Met honderden bedrijven over de hele wereld die verschillende materialen verkopen die worden aangeduid als "grafeen, " en het op verschillende manieren vervaardigen, eindgebruikers die hun producten willen verbeteren door er enkele laags grafeenvlokken in te verwerken, kunnen niet vergelijken en vervolgens het juiste materiaal voor hun product selecteren.

Door gestandaardiseerde methoden om de betrouwbare en herhaalbare meting van eigenschappen mogelijk te maken, zoals de laterale vlokgrootte, vlokdikte, niveau van wanorde en specifiek oppervlak, industrie in staat zal zijn om de vele beschikbare materialen te vergelijken en vertrouwen te wekken in de toeleveringsketen. In combinatie met de internationale ISO/IEC-terminologiestandaard onder leiding van NPL, ISO/TS 80004-13:2017, het zal mogelijk zijn om commercieel beschikbaar materiaal correct te meten en te labelen als grafeen, paarlaags grafeen of grafiet.

Als het Britse National Metrology Institute, NPL heeft de vereiste metrologisch robuuste methoden ontwikkeld en gestandaardiseerd voor het meten van grafeen en gerelateerde 2D-materialen om de industrie in staat te stellen deze materialen te gebruiken en nieuwe en verbeterde producten te realiseren in vele toepassingsgebieden.

De voortzetting van het door NPL geleide normalisatiewerk binnen ISO TC229 (nanotechnologieën) zal het mogelijk maken om de chemische eigenschappen van grafeengerelateerde 2D-materialen te bepalen, evenals de structurele eigenschappen voor verschillende vormen van grafeenmateriaal, zoals door CVD gegroeid grafeen. Deze werkelijk internationale inspanning om het meetkader voor grafeen te standaardiseren, wordt in meer detail beschreven in Natuur beoordelingen Natuurkunde , inclusief verdere technische discussie over de nieuwe ISO-standaard voor het meten van grafeen.

Dr. Andrew J Pollard, Science Area Leader bij NPL zei:"Het is opwindend om te zien dat deze nieuwe meetstandaard nu beschikbaar is voor de groeiende grafeenindustrie wereldwijd. Gebaseerd op rigoureus metrologisch onderzoek, deze standaard stelt bedrijven in staat om voor het eerst vol vertrouwen technische datasheets te vergelijken en is de eerste stap naar geverifieerde kwaliteitscontrolemethoden."

Dr. Charles Clifford, senior onderzoekswetenschapper bij NPL zei:"Het is fantastisch om te zien dat deze internationale norm na enkele jaren van ontwikkeling is gepubliceerd. Het bereiken van internationale consensus, vooral in de 37 lidstaten van ISO TC229 (nanotechnologieën), is een bewijs van zowel de wereldwijde interesse in grafeen als het belang van internationale samenwerking."

Jacobus Bakker, CEO van Graphene@Manchester zei:"Standaardisatie is cruciaal voor de commercialisering van grafeen in veel verschillende toepassingen zoals constructie, water filtratie, energieopslag en ruimtevaart. Door deze internationale meetstandaard, bedrijven in het VK en daarbuiten zullen de opname van dit 21e-eeuwse materiaal kunnen versnellen, betreden nu veel belangrijke markten."