Grafeen is een chemisch familielid van diamanten, steenkool of het grafiet van potloodlood. Het is een van de hardste en meest veerkrachtige materialen ter wereld. Met slechts één atoomlaag (minder dan een miljoenste millimeter dik) is het ook een van de dunste materialen in het universum.
Grafeen heeft een enorm potentieel
Dat maakt grafeen een materiaal met een enorm economisch potentieel. Dit komt omdat op grafeen gebaseerde producten kunnen worden gebruikt in zonnecellen, displays en computertoepassingen. Grafeentransistors zijn bijvoorbeeld veel sneller dan siliciumtransistors.
Op zoek naar een oplossing voor massaproductie
Wat nu echter ontbreekt, is de mogelijkheid om op grote schaal grafeen te produceren tegen lage kosten. Maar ook hier is al enkele jaren met succes aan gewerkt. Er zijn tal van productietechnieken voor grafeen. Een veelbelovende productievariant is het CVD-proces (Chemical Vapor Deposition). In het CVD-proces wordt een chemische reactie op een oppervlak gegenereerd door middel van een gasmengsel en verhoogde temperatuur om grafeen te synthetiseren en vervolgens over te brengen naar een verscheidenheid aan substraten door etsen en stempelen.
Onderzoekers hebben nu de optimale katalysator gevonden voor de productie van grootgroeiende grafeenoppervlakken. Dit is nikkelfilm als substraat, dat later wordt weggeëtst. Wat voor velen echter verrassend was, was de ontdekking van CVD-groei van grafeen op koperfolie, die een uitstekende homogeniteit en nauwkeurige controle van gelaagdheid vertoont. In dit proces wordt de groei van grafeen alleen beperkt door de grootte van het oppervlak.
CVD-proces heeft een veelbelovende toekomst
Het onderzoeksartikel laat zien dat CVD grootschalige en hoogwaardige grafeenlagen op koper vormt, die op elk substraat kunnen worden overgebracht en vervolgens in elke gewenste vorm kunnen worden geëtst. Details zijn te vinden in de URL van onze bron.
