С момента своего открытия и особенно после Нобелевской премии по физике 2010 года графен считается новым чудо-материалом для электронных приложений. Это связано с тем, что он легкий, прочный, почти прозрачный, гибкий и поэтому считается эквивалентным заменителем оксида индия и олова (ITO). Для которого давно искали кандидата на замену.
Это связано с тем, что природные месторождения индия сильно ограничены, а производство также относительно дорогое. Кроме того, ITO является относительно жестким материалом. В связи с этим новые электронные, гибкие приложения больше не представляются возможными.
Графен превосходит ITO
Графен оправдает и даже превзойдет все ожидания. Тем не менее, рентабельное производство графена по-прежнему представляет собой серьезную проблему для экономики. Потому что графен не растет на деревьях, и его нельзя где-то выкопать. Существует множество исследовательских проектов по всему миру, и ЕС поддерживает некоторые из них финансовыми ресурсами. Но до сих пор не существует промышленного производственного процесса, который обеспечивал бы экономически эффективное крупномасштабное производство графена.
Соотношение цены и качества
Предыдущие процессы производства графена сильно различаются по качеству или цене. Конечно, в зависимости от желаемого применения, вам не всегда нужно хорошее качество, и поэтому вы можете пойти на компромисс по цене. Тем не менее, в долгосрочной перспективе экономике важно выработать единую процедуру, гарантирующую низкую цену продукции.
Например, оксид графена (GO) относительно дешев в виде порошка и может использоваться для применения в биотехнологии (например, для анализа ДНК). Однако, поскольку электронные свойства в настоящее время недостаточно хороши для батарей, гибких сенсорных экранов, солнечных элементов или светодиодов, он не будет в таких хороших руках в таких областях применения.
Кроме того, существует механически абляционный графен. Который выпускается в виде высококачественных мелких хлопьев и обладает лучшими физическими свойствами. Тем не менее, невозможно производить большие площади для подходящих применений при низких затратах.
Процедура ССЗ выходит на первый план
Другой возможностью является производство с помощью процесса CVD, который обеспечивает достаточно хорошее качество практически для любого применения графена. Но и здесь цена зависит от используемого объема производства и используемой подложки (например, медная подложка или серебро и т. Д.). Однако уже существуют различные методы крупномасштабного синтеза графена. Химическое осаждение из паровой фазы, о котором мы уже сообщали в предыдущей статье, оказалось многообещающим в будущем.
Результат
Нам любопытно посмотреть, какая страна в конечном итоге первой совершит прорыв в проходимом производственном процессе. В конце концов, цены на графен все еще далеко не так высоки, как можно было бы ожидать от такой молодой технологии. И есть большая финансовая поддержка со стороны ЕС, чтобы обеспечить быстрый прогресс в этой области.
