Grafeeni on timanttien, hiilen tai lyijykynäjohtojen grafiitin kemiallinen sukulainen. Se on yksi maailman kovimmista ja kestävimmistä materiaaleista. Vain yhdellä atomikerroksella (alle millimetrin miljoonasosan paksu) se on myös yksi maailmankaikkeuden ohuimmista materiaaleista.
Grafeenilla on valtava potentiaali
Mikä tekee grafeenista materiaalin, jolla on valtava taloudellinen potentiaali. Tämä johtuu siitä, että grafeenipohjaisia tuotteita voitaisiin käyttää aurinkokennoissa, näytöissä ja tietokonesovelluksissa. Esimerkiksi grafeenitransistorit ovat paljon nopeampia kuin piitransistorit.
Massatuotantoon etsitään ratkaisua
Tällä hetkellä puuttuu kuitenkin mahdollisuus tuottaa grafeenia suuressa mittakaavassa alhaisin kustannuksin. Mutta tätä on myös työstetty menestyksekkäästi useita vuosia. Grafeenille on olemassa lukuisia valmistustekniikoita. Yksi lupaava valmistusvaihtoehto on CVD (Chemical Vapor Deposition) -prosessi. CVD-prosessissa kemiallinen reaktio syntyy pinnalla kaasuseoksen ja korotetun lämpötilan avulla grafeenin syntetisoimiseksi ja siirtämiseksi sitten erilaisiin substraatteihin syövyttämällä ja leimaamalla.
Tutkijat ovat nyt löytäneet optimaalisen katalyytin suurten kasvavien grafeenipintojen tuottamiseksi. Tämä on nikkelikalvo substraattina, joka sitten syövytetään myöhemmin pois. Monille oli kuitenkin yllättävää grafeenin CVD-kasvun löytäminen kuparifoliosta, mikä osoittaa erinomaista homogeenisuutta ja kerrosten tarkkaa hallintaa. Tässä prosessissa grafeenin kasvua rajoittaa vain pinnan koko.
CVD-prosessilla on lupaava tulevaisuus
Tutkimusartikkeli osoittaa, että CVD muodostaa kuparille laajamittaisia ja korkealaatuisia grafeenikerroksia, jotka voidaan siirtää mihin tahansa substraattiin ja syövyttää sitten haluttuun muotoon. Yksityiskohdat löytyvät lähteemme URL-osoitteesta.
