تولید گرافین با یک صدم هزینه فعلی

گرافین یکی از مواد با ویژگی‌هایی منحصر به فرد است. از سال 2004 که این ماده برای نخستین بار تولید شد، تاکنون کاربردهای مختلفی برای آن یافت شده است. با اینکه لایه گرافینی فقط به اندازه یک اتم قطر دارد، اما انعطاف پذیر بوده و استحکامی بیشتر از فولاد دارد و می‌تواند گرما و جراین الکتریکی را از خود عبور دهد.

با این وجود، استفاده صنعتی از این ماده تاکنون به خاطر هزینه بالای تولید آن بسیار محدود بوده است. تردیدی نیست که تولید صنعتی و کم هزینه این ماده می‌تواند انبوهی از فناوری های نو را با بازار آورد و برای نمونه، ساخت پوست مصنوعی با قابلیت دریافت حس‌های گوناگون از پروتزهای قرار گرفته در بخش‌های مختلف بدن، می‌تواند یکی از این کاربردها باشد.

خوشبختانه گروهی از پژوهشگران دانشگاه گلاسکو در اسکاتلند موفق به ساخت نوعی صفحه بزرگ گرافینی شدند. این فرآیند با استفاده از مس امکان پذیر است. هزینه تولید گرافین با این شیوه، یک صدم شیوه‌های رایج است.

تولید گرافین معمولاً با استفاده از شیوه‌ای که در اصطلاح «رسوب شیمیایی بخار» نامیده می‌شود صورت می‌گیرد. در این شیوه، مجموعه‌ای از مواد شیمیایی در حالت گاز به یک لایه گرافین تبدیل می‌شوند.

اما در پژوهش جدید، محققان گرافین را بر روی یک لایه کاغذ مسی (که معمولاً به عنوان الکترود منفی در باتری به کار می‌رود) ایجاد کردند. سطح فوق العاده صاف مس، مکانی بسیار خوب برای رسوب بخارات و شکل گیری گرافین بود.

اما نکته جالب دیگر در این میان، افزایش برخی عملکردهای الکتریکی و اپتیکی ترانزیستورهای ساخته شده از این گرافین، نسبت به ترانزیستورهای مشابه ولی ساخته شده از گرافین به دست آمده از فرآیند قبلی بود.

همچنین هر متر مربع صفحه مسی مورد استفاده در این شیوه جدید فقط یک دلار قیمت دارد. این در حالی است که قیمت صفحه مسی مورد استفاده در شیوه کنونی 115 دلار به ازای هر متر مربع است.

در واقع، شیوه جدید نه تنها هزینه نهایی تولید گرافین را به طور بسیار قابل توجهی کاهش می‌دهد، بلکه گرافین با کیفیت بالاتری را نیز تولید می‌کند.

جزئیات کامل این پژوهش به تازگی در ژورنال Scientific Letters منتشر شده است. 

No tags for this post.