Παρήγαγαν γραφένιο υψηλής ποιότητας σε... φούρνο μικροκυμάτων

Το γραφένιο προορίζεται για την αξιοποίησή του σε νέας γενιάς εύκαμπτα και εκτυπώσιμα ηλεκτρονικά, ηλεκτρόδια για μπαταρίες και άλλες συσκευές αποθήκευσης ενέργειας, νέου τύπου καταλύτες για κυψέλες καυσίμων κ.α.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή Μανίς Τσογουάλα του Τμήματος Επιστήμης Υλικών της Σχολής Μηχανικών του αμερικανικού Πανεπιστημίου Ράντγκερς, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Science".

«Πρόκειται για σημαντική πρόοδο στο πεδίο του γραφένιου. Η 'χειραγώγηση' του γραφένιου στο φούρνο μικροκυμάτων οδηγεί στη δημιουργία γραφένιου άκρως υψηλής ποιότητας» δήλωσε ο Τσογουάλα.

Το γραφένιο, που είναι 100 φορές πιο σκληρό από τον χάλυβα, είναι καλύτερος αγωγός του ηλεκτρισμού από τον παραδοσιακό χαλκό, πράγμα που το καθιστά πολύ χρήσιμο σε μια πλειάδα πιθανών εφαρμογών.

Το γραφένιο προέρχεται από τον γραφίτη, ένα υλικό με βάση τον άνθρακα, το οποίο αποτελείται από διαδοχικά μονοατομικά στρώματα γραφένιου. Μια βασική πρόκληση είναι η μαζική παραγωγή ποιοτικού γραφένιου σε μαζική κλίμακα με φθηνό τρόπο, κάτι καθόλου εύκολο.

Μια συνήθης τεχνική έως τώρα είναι η εφαρμογή ισχυρών οξειδωτικών ουσιών πάνω στον γραφίτη, ώστε να παραχθεί οξείδιο του γραφένιου. Στη συνέχεια αφαιρείται το οξυγόνο για να μείνει τελικά σκέτο γραφένιο. Όμως αυτές οι χρησιμοποιούμενες διαδικασίες παραγωγής έχουν συχνά ως παρενέργεια να καταστρέφονται διάφορες ιδιότητες του γραφένιου, όπως η μεγάλη ηλεκτρική αγωγιμότητά του.

Η νέα μέθοδος, που ακτινοβολεί το οξείδιο του γραφένιου μέσα σε ένα απλό φούρνο μικροκυμάτων, όπως αυτόν που χρησιμοποιούν τα νοικοκυριά, για διάστημα μόνο ενός δευτερολέπτου στα 1.000 βάτ, οδηγεί στην αποτελεσματική αφαίρεση του οξυγόνου χωρίς ανεπιθύμητες παρενέργειες και έτσι στην παραγωγή γραφένιου υψηλής ποιότητας.