Ученые разрабатывают перспективный метод производства печатной электроники на основе графена

Ученые из Манчестерского университета придумали метод печати электроники, который позволит сэкономить средства и повысить эффективность, и который продвинет использование графена на новый уровень.

Графен- чудодейственная решетка, состоящая из атомов углерода, зарекомендовал себя как один из самых важных наноматериалов 21-го века благодаря своим сверхпроводящим возможностям и потенциалу, чтобы помочь удовлетворить растущие требования к пропускной способности. По этой причине - и мотивированные растущим интересом со стороны различных заинтересованных сторон отрасли - ученые усердно работали над оптимизацией процессов, вовлеченных в каждый этап его использования. Теперь исследователи из Манчестерского университета разработали способ производства электроники, напечатанной на 2D-материале, не только быстрее, но и дешевле.

 

Появляется проводящее решение для чернил

Несмотря на их более высокую шкалу проводимости по сравнению с другими углеродными материалами, а также их относительно более эффективное и рентабельное применение для Интернета вещей, для проводящих чернил, которые используются в настоящее время, неизменно остаются те же две проблемы: они дорогие и могут легко окисляться, что ограничивает их практичность. Команда использовала материал под названием дигидролевогукозенон, или Кирен, который показал многообещающую альтернативу.

Основываясь на своем эксперименте с Киреном, который, как они наблюдали, «значительно ускорил и снизил стоимость расслоения графита в жидкой фазе», они обнаружили, что он также является (1) полностью нетоксичным, и (2) более устойчивым и экологически чистым.

Новая эра для графена

Исследователи отметили, что наиболее важным аспектом их исследования является то, что он представляет новую фазу эволюции для графена: «Графен быстро переходит от исследований к прикладной области. Разработка методов производства, актуальных для конечного пользователя с точки зрения их гибкости, стоимости и совместимости с существующими технологиями, чрезвычайно важна. Эта работа обеспечит еще более быстрое внедрение графена в повседневные продукты и технологии», - пояснил профессор сэр Костя Новоселов, соавтор исследования и эксперт по всем вопросам графена.

Шаги на пути к индустриализации

Теперь, когда графен успешно прошел первый раунд оценок - разработку и тестирование научным сообществом - следующим шагом является разработка стратегии его интеграции в различные отрасли промышленности, некоторые из которых производят метки RFID, носимую электронику, транзисторы антенн, и датчики. Национальная физическая лаборатория (NPL) заключила партнерское соглашение с Национальным институтом графена Манчестерского университета, чтобы помочь с этим процессом, и в результате их работы было подготовлено Руководство по эффективной практике, охватывающее все вопросы, связанные с измерениями. Профессор Лин Хао из NPL, который также принимал участие в исследовании, сказал об этом динамичном развитии: «Характеристика материалов имеет решающее значение для обеспечения воспроизводимости рабочих характеристик и расширения масштабов для коммерческого применения графена и 2D материалов. Результаты этого сотрудничества между Университетом и NPL являются взаимовыгодными, а также обеспечивают обучение измерению для аспирантов в институте метрологии". Лишь небо может стать пределом для графена. Кажется, что этот суперматериал не остановим.

Подробная информация об исследовании представлена в статье под названием «Устойчивое производство высокопроводящих многослойных графеновых чернил для беспроводных соединений и применений Интернета вещей», которая была опубликована 5 декабря в журнале Nature Communications.