Často sme uvádzali, že grafén je jedným z najtvrdších a najodolnejších materiálov na svete. Grafén je chemický príbuzný diamantov, uhlia alebo grafitu ceruzkových elektród - len lepšie.
Niektorí ľudia ho tiež nazývajú "zázračným materiálom", pretože iba s jednou atómovou vrstvou je jedným z najtenších materiálov vo vesmíre - hrúbka menej ako milióntina milimetra. Vďaka mnohým výhodám má obrovský ekonomický potenciál a v budúcnosti by sa mohol použiť na výrobu solárnych článkov, displejov a mikročipov.
Existujú rôzne typy grafénu, ktoré tiež vyžadujú rôzne výrobné techniky. V tomto článku vám stručne predstavíme rôzne typy grafénov.
Jednovrstvový grafén
Jednovrstvový grafén je najčistejšia forma grafénu. Skladá sa z 2D šesťuholníkovej mriežky atómov uhlíka.
Niekoľkvrstvový grafén (FLG) alebo viacvrstvový grafén (MLG)
Jedná sa jednoducho o niekoľko vrstiev grafénových vrstiev. Čím viac vrstiev grafénu existuje, tým viac klesá tepelná vodivosť. MLG je vhodný ako kompozitný materiál a ako mechanická výstuž.
Oxid grafénu (GO)
Oxid grafénu sa syntetizuje z grafitového prášku modifikovaným procesom Hummers. Je obzvlášť vhodný na použitie vo flexibilnej elektronike, zariadeniach s tekutými kryštálmi, chemických senzoroch a ako náhrada oxidu india cínu, najmä pre zariadenia s dotykovou obrazovkou.
Redukovaný oxid grafénu (rGO)
Redukovaný oxid grafénu (rGO) je ideálny pre vodivé atramenty. Vyrába sa podobne ako oxid grafénu.
Oxid grafitu
Oxid grafitu je prekurzorom oxidu grafénu (GO). Kedysi sa nazývala kyselina grafitová. Môže sa získať z grafitu pôsobením silných oxidantov. V roku 2000 sa oxid grafitu stal zaujímavým ako možný prekurzor na výrobu grafénu.
Grafitové nanodoštičky, grafitové nanolisty, grafitové nanovločky
Grafitové nanodoštičky, grafitové nanovrstvy a grafitové nanovločky sú 2D grafitové materiály s hrúbkou a/alebo priečnym rozmerom menším ako 100 nanometrov. Sú ideálne pre elektricky vodivé kompozitné materiály.
Výrobné metódy
Vzhľadom na rýchlo rastúci záujem o grafén priniesol vývoj celý rad rôznych výrobných metód. Najdôležitejšie procesy syntézy grafénu zahŕňajú:
- Redukcia oxidu grafénu
- Chemická a mechanická exfoliácia
- Chemické nanášanie pár (CVD)
- Epitaxiálny rast karbidu kremíka
