Прорыв в модификации графена
Исследователи Томского политехнического университета совершили прорыв, эффективно модернизировав графен с помощью уникального сочетания двух технологий: функционализации солями диазония и лазерного воздействия. Результат — материал исключительного качества, специально предназначенный для создания гибких электронных устройств. Достижение представлено в научной статье.
Многообещающий материал будущего
Графен — материал из углерода, обладающий феноменальной прочностью при минимальной массе и высокой электропроводностью. Его потенциал огромен: от солнечных батарей и гибких дисплеев смартфонов до высокоэффективных водяных фильтров, способных избирательно пропускать молекулы воды.
Преодолевая ограничения классических методов
Традиционное создание оксида графена для интеграции в сложные системы требует окисления материала с последующим восстановлением. Этот процесс разрушает структуру графена, лишает его проводимости, отличается высокой энергоемкостью и длительностью.
Инновационная технология Томского политеха
«Наш подход радикально новый, — комментирует профессор Рауль Родригес (Исследовательская школа химических и биомедицинских технологий ТПУ). — Мы применили комбинацию функционализации солями диазония и интенсивного лазерного облучения. Результат превосходит ожидания: полученный графен обладает непревзойденной проводимостью, стабильностью в воде, коррозионной стойкостью и великолепной гибкостью. Такой симбиоз методов — первый в мире успех!» В процессе графит в растворе солей диазония подвергается электрохимической обработке, приводящей к отслоению чешуек и образованию стабильной суспензии, универсально применимой для покрытий.
Лазерная точность и перспективы
«Суспензию легко нанести на гибкие полимеры, а лазерная обработка открывает волнующие возможности точного "рисования" проводящих структур, например, схем, — поясняет профессор Евгения Шеремет (Исследовательская школа физики высокоэнергетических процессов ТПУ). Это значительно расширяет горизонты.»
От маскируемых сенсоров к гибким устройствам
Ученые уже создали прототипы уникальных сенсоров на основе нового графена: компактный датчик дыхания для масок и анализатор содержания этанола в воздухе. В перспективе модернизированный графен станет основой для специальных гибких устройств, инновационной электроники и передовых материалов. Над проектом единой командой работали специалисты нескольких школ Томского политехнического университета вместе с коллегами из Германии, Нидерландов, Франции и Китая.
Источник: scientificrussia.ru
