Grafeeni johtaa ja sulkee

Advanced Material Development (AMD) tutkimusyhtiön ja Sussexin yliopiston tutkijat ovat julkistaneet merkittävän parannuksen markkinoiden johtaviin hiilinanomateriaalipohjaisiin musteisiin.

Uusi muste saavuttavat jopa 3 000 000 Siemens per metrin johtavuustason, mikä on lähellä vakiintuneiden metallipohjaisten ratkaisujen suorituskykyä.

Viimeisin läpimurto nostaa rimaa merkittävästi, sillä se perustuu yli viiden vuoden menestykseen grafiittimusteilla, jotka saavuttivat aiemmin alan parhaan johtavuuden, 500 000 Sm-¹ – useita kertoja johtavampia kuin muut ei-metalliset musteet.

AMD:n toimitusjohtaja John Lee kommentoi tämän läpimurron potentiaalia: "Tämä on pohjimmiltaan kvanttimuutos, jota "grafeeniavaruudessa" olevat ovat odottaneet pitkään. Parannamme musteidemme johtavuutta kuusinkertaisesti, joten se voi nyt tarjota varteenotettavan vaihtoehdon perinteisille metallipohjaisille komponenteille elektroniikassa, mikä mahdollistaa tehokkaiden, kestävien ja ympäristöystävällisten laitteiden tuotannon.

Uuden musteen avulla esimerkiksi kierrätettävät ja kompostoitavat elektroniikkaratkaisut voisivat helposti korvata metallit RFID-antenneissa, jotka palvelevat mm. elintarvikepakkauksina, joissa metallia ei voida hyväksyä, ja vaatteissa, joissa kustannukset ja kestävät ratkaisut ovat avainasemassa."

Kumamoton yliopiston tutkimusryhmä on kertonut uraauurtavasta kehityksestä vetyionisuojakalvoissa, joissa käytetään grafeenioksidia (GO), josta puuttuu sisäisiä huokosia.

Tutkimusryhmä onnistui syntetisoimaan ja kehittämään ohuen kalvon uudesta muodosta grafeenioksidia, joka ei sisällä huokosia. Perinteisesti grafeenioksidi tunnetaan korkeasta ioninjohtavuudestaan. Kuitenkin eliminoimalla sisäiset huokoset tutkijatiimi loi materiaalin jolla on jopa 100 000 kertaa parempi vetyionien sulkukyky verrattuna perinteisiin GO-kalvoihin.

Tämä läpimurto vahvistettiin muun muassa kokeissa, joissa ei-huokoinen grafeenioksidipinnoite suojasi tehokkaasti litiumkalvoa vesipisaroilta estäen litiumin ja veden välisen reaktion.

Laajemminkin tämä kehitys avaa ovia uusille sovelluksille suojapinnoitteissa, ruosteenestossa ja vetyinfrastruktuurissa.

Aiheesta aiemmin:

Kahden konstin grafeeni

Grafeenista vihdoin toiminnallinen puolijohde

Grafeeni ja terahertsit