Ученые из Северо-Западного университета (штат Иллинойс) разработали новый метод массового производства высококачественного графена – а также печати гибких графеновых схем, которые в 250 лучше проводят электричество, чем полученные в ранних экспериментах, сообщает Extremetech.
Для электронных и компьютерных технологий нового поколения графен обладает уникальным сочетанием свойств, делающим его практически идеальным материалом: он очень хорошо проводит электричество, очень прочный, гибкий и химически стабильный. Есть только две проблемы: очень трудно изготавливать чистый графен в больших количествах, а еще этот материал почти невозможно использовать в качестве полупроводника: у него нет запрещенной зоны – области энергий, отделяющей полностью заполненную электронами валентную зону от незаполненной зоны проводимости. Исследователи из Северо-Западного университета, кажется, решили первую проблему.
Первоначально графен производился методом механической эксфолиации – изысканный термин, который, по сути, означает «обдирание слоев графита с помощью клейкой ленты». Таким образом получается высококачественный графен – но для массового производства он не пригоден. Недавно ученые смогли вырастить чистый графен на медной подложке, с помощью химического осаждения из газовой среды – и это тоже очень медленный процесс. Для массового производства лучше годится жидкофазная эксфолиация – отслаивание графена из графита с помощью жидкого растворителя. Но пока этот метод дал слои низкого качества, не обладающие свойствами настоящего «чудо-материала».
Теперь ученые придумали использовать слои графена с помощью этанола и этилцеллюлозы. Потом эти высококачественные слои смешиваются в «чернила», загружаемые в обычный струйный принтер. Так получаются сверхгибкие микросхемы, проводимость которых в 250 раз превышает проводимость ранних образцов схем, напечатанных на принтере. В принципе такие схемы могут лечь в основу гибких электронных приборов. Представьте себе экран из отдельных панелей, который можно развернуть и получить гигантский экран – как мы разворачиваем карту. Еще одна потенциальная сфера применения – носимые электронные приборы. Их детали можно будет разместить в относительно неподвижных местах (на груди, на внутреннем шве), а связь между ними и будет осуществляться через гибкие графеновые «провода».