Графен - форма углерода, имеющая кристаллическую решетку
одноатомной толщины, обладает целым рядом уникальных свойств. Этот материал в
сто раз более прочен, нежели сталь, он проводит электрический ток лучше, чем
медь, и он является отличным проводником тепла. Все это делает графен одним из
главных кандидатов на его использование в различных областях, включая
электронику. Но, для того, чтобы иметь возможность практического использования
графена, людям требуется промышленная технология крупномасштабного производства
этого материала, из которого в будущем будут изготавливаться компоненты
портативной электроники, электроды аккумуляторных батарей, катализаторы
топливных элементов, солнечные батареи и многое другое.
Впервые графен был получен из графита, одной из форм
углерода, которую можно рассматривать, как множество слоев графена, наложенных
друг на друга. Технология получения графена из графита заключается в
расщеплении графита на графеновые слои при помощи различных химических веществ.
Однако, такой метод имеет существенный недостаток, в
некоторые из химических реакций вовлечен кислород, что приводит к образованию
окиси графена, которая не проводит электрический ток.
Восстановление окиси графена, т.е. удаление кислорода, и
получение высококачественного графена - это один из самых перспективных методов
производства, над реализацией которого ученые из разных стран бьются уже почти
десятилетие. И недавно, ученым из университета Ратджерса (Rutgers University)
удалось найти достаточно простой метод удаления кислорода - высокотемпературную
обработку состава, содержащего окись графена, в вакуумной печи при помощи
микроволнового излучения.
Во время проведения исследований ученые обнаружили, что
расслоенный графен, содержащий большое количество окиси, полностью очищается от
кислорода после односекундной обработки в микроволновой печи, мощностью в 1000
Ватт. Мощность и параметры микроволнового излучения соответствуют параметрам
бытовых микроволновых печей, широко используемых во всех уголках земного шара,
так что высококачественный графен сможет теперь получать каждый нуждающийся в
этом материале прямо у себя на кухне.
"Наше достижение можно считать одним из главных
прорывов десятилетия в области изучения, производства и использования
графена" - рассказывает Мэниш Чхоуалла (Manish Chhowalla), профессор
университета Ратджерса, - "Весьма простая обработка исходного материала
при помощи микроволновых лучей приводит к получению графена исключительно
высокого качества, свойства которого приближаются к свойствам
"идеального" материала".
