Abbiamo spesso riferito che il grafene è uno dei materiali più duri e resistenti al mondo. Il grafene è un parente chimico dei diamanti, del carbone o della grafite dei piombo delle matite - solo meglio.
È anche chiamato "materiale miracoloso" da alcune persone, perché con un solo strato atomico, è uno dei materiali più sottili dell'universo - meno di un milionesimo di millimetro di spessore. Ha un enorme potenziale economico grazie ai suoi numerosi vantaggi e potrebbe essere utilizzato in futuro per la produzione di celle solari, display e microchip.
Esistono diversi tipi di grafene, che richiedono anche diverse tecniche di produzione. In questo articolo, ti presenteremo brevemente i diversi tipi di grafeni.
Grafene monostrato
Il grafene monostrato è la forma più pura di grafene. Consiste in un reticolo esagonale 2D di atomi di carbonio.
Grafene a pochi strati (FLG) o Grafene multistrato (MLG)
Questi sono semplicemente diversi strati di strati di grafene. Più strati di grafene ci sono, più la conduttività termica diminuisce. MLG è adatto come materiale composito e come rinforzo meccanico.
Ossido di grafene (GO)
L'ossido di grafene viene sintetizzato dalla polvere di grafite mediante un processo di Hummer modificato. È particolarmente adatto per l'uso in elettronica flessibile, dispositivi a cristalli liquidi, sensori chimici e come sostituto dell'ossido di indio-stagno, in particolare per i dispositivi touchscreen.
Ossido di grafene ridotto (rGO)
L'ossido di grafene ridotto (rGO) è ideale per gli inchiostri conduttivi. È prodotto in modo simile all'ossido di grafene.
Ossido di grafite
L'ossido di grafite è un precursore dell'ossido di grafene (GO). Un tempo si chiamava acido grafitico. Può essere ottenuto dalla grafite sotto l'azione di forti ossidanti. Negli anni 2000, l'ossido di grafite è diventato interessante come possibile precursore per la produzione di grafene.
Nanopiastrine di grafite, nanofogli di grafite, nanofiocchi di grafite
Le nanopiastrine di grafite, i nanostrati di grafite e i nanofiocchi di grafite sono materiali di grafite 2D con uno spessore e/o una dimensione trasversale inferiore a 100 nanometri. Sono ideali per materiali compositi elettricamente conduttivi.
Metodi di produzione
A causa del rapido crescente interesse per il grafene, lo sviluppo ha prodotto un'intera gamma di diversi metodi di produzione. I processi di sintesi più importanti del grafene includono:
- Riduzione dell'ossido di grafene
- Esfoliazione chimica e meccanica
- Deposizione chimica da vapore (CVD)
- Crescita epitassiale su carburo di silicio
