روش جديدي براي توليد گرافن با کيفيت بالا
پژوهشگران دانشگاه کاليفرنيا در سانتا باربارا روشي براي توليد گرافن با کيفيت بالا به‌روشي کنترل شده يافتند. در اين روش با تغيير پارامترهاي زيرلايه، مس، گرافني با ويژگي‌هاي دلخواه تهيه کردند.
کاوستاو بانرجي، استاد رشته مهندسي برق و کاميپوتر اين دانشگاه و مدير آزمايشگاه تحقيقاتي نانوالکترونيک، روي نانومواد کربني مختلف به مدت بيش از 7 سال تحقيق کرده است. در نهايت ايشان موفق شد روشي کامل براي رشد ورقه‌هاي گرافني ارائه کند. کاوستاو بانرجي و همکارانش نتايج کار خود را در شماره نوامبر نشريه Carbon به چاپ رسانده است.
کاوستاو بانرجي مي‌گويد: روش ما داراي مزايايي است که موجب مي‌شود تا گرافن با کيفيت بالا توليد شود. براي استفاده در صنعت الکترونيک، گرافن بايد به‌صورت انتخابي و در ابعاد بزرگ توليد شود. ما موفق به ارائه روشي شديم که با آن مي‌توان گرافن يک‌دست با کيفيت بالا توليد کرد.
همچنين اين روش قابل استفاده براي توليد انبوه اين ماده است.
گيم و نووسلوف در دانشگاه منچستر توانستند با استفاده از نوار چسب ورقه‌هاي گرافن را از گرافيت جدا کنند و براي اين کار خود در سال 2010 جايزه نوبل را به خود اختصاص دهند. آنها پيشرو در جدا سازي و تعيين مشخصات گرافن هستند. اما براي استفاده از اين ماده در حوزه‌هاي مختلف، محققان به‌دنبال روش‌هاي موثر و کنترل شده رشد گرافن هستند.
کشفي که اين گروه تحقيقاتي انجام داده موجب مي‌شود تا توليد گرافن به فرآيندي قابل استفاده در صنعت تبديل شود. همچنين با استفاده از اين روش کارا و تکرارپذير کيفيت گرافن نيز بهبود مي يابد. از ديگر مزاياي اين روش آن است که مي‌توان تعداد ورقه‌هاي گرافن توليد شده را تحت کنترل در آورد – از تک لايه تا دولايه- که اين مسئله براي برخي کاربردها بسيار مهم است.
شيخار بورکار مي‌گويد شرکت اينتل علاقه زيادي به گرافن دارد زيرا از آنها مي‌تواند براي توليد نسل جديد کامپيوترهايي با مصرف انرژي بهينه استفاده کند، اما مشکلات زيادي بر سر اين راه وجود دارد. اين روش سنتز با قابليت توليد انبوه مي‌تواند قدمي مهم در اين راه محسوب شود.
گرافن مستحکم‌ترين و نازک‌ترين ماده جهان محسوب مي‌شود که قابليت استفاده به‌عنوان رسانا را در دماي اتاق دارد. اگر بتوان گرافن را به‌صورت مقرون به‌صرفه تهيه کرد آنگاه مي‌توان از آن در نمايشگرهاي انعطاف‌پذير و پيل‌هاي خورشيدي بسيار کارا استفاده کرد.
کليد کشف اين روش در اين حقيقت نهفته است که محققان دريافتند سينتيک رشد گرافن تحت تاثير زيرلايه‌اش است. آنها از روش نشست شيميايي از فاز بخار در فشار کم (LPCVD) استفاده کردند که در آن گاز متان در دما و فشار ويژه‌اي تجزيه شده و يک لايه گرافن ايجاد مي‌شود. رشد گرافن از طريق تاثير سايت‌هاي مس ( زيرلايه) انجام مي‌شود با تنظيم دقيق پارامترهاي رشد و زيرلايه مس، مي‌توان گرافن يک‌دست و با کيفيت بالا توليد کرد.
