Новая технология позволит сделать производство графена в 100 раз более дешевым, нежели существующие методы - «Наука и технологии»

Безусловно, высокие затраты на производство графена, самого перспективного материала для замены кремния в электронике, являются самым существенным препятствием для его широкого применения. Сейчас стоимость одного квадратного сантиметра графена начинается с отметки в 550 долларов и увеличивается в соответствии с качеством получаемого материала. Совершенствование имеющихся технологий позволит через некоторое время сократить производственные затраты до уровня 200-100 долларов за квадратный сантиметр. Но для массового применения этого материала и такой уровень себестоимости находится гораздо выше максимально допустимого уровня. В связи с этим перед учеными стоит вопрос поиска кардинально нового метода производства графена, который будет отличаться очень низкими затратами.

В настоящее время в направлении поисков новых методов производства графена работают многочисленные группы ученых и исследователей. Самым доступным методом, который способен обеспечить низкую себестоимость материала, является метод химического осаждения из паровой фазы (chemical vapor deposition, CVD), в котором из газообразных компонентов на металлическом, обычно медном, основании формируется графеновая пленка.

Похоже, что удача в поисках новой технологии улыбнулась ученым из университета Глазго, Шотландия. В этой технологии для осаждения графена используется гладкая поверхность фольги из специальной электротехнической меди, из которой обычно изготавливают отрицательные электроды литий-ионных аккумуляторных батарей. Это, и некоторые другие тонкости разработанного технологического процесса позволяют синтезировать высококачественную графеновую пленку большой площади при уровне затрат, в 100 раз меньшем, нежели затраты при других методах производства.

"Медь, которую мы использовали, производится в промышленных масштабах и стоит порядка одного доллара за квадратный метр. Для сравнения, сопоставимое количество меди, которая применяется в других технологиях производства графена, стоит порядка 115 долларов" - рассказывает Рэвиндер Дэхиям (Ravinder Dahiyam), один из исследователей, - "Кроме этого, более дорогая медь требует дополнительной обработки, что также увеличивает количество производственных расходов".

"Разработанный нами процесс позволяет производить графен по очень низкой себестоимости" - рассказывает Рэвиндер Дэхиям, - "Это достижение делает намного ближе момент появления новых электронных устройств, имеющих более высокие характеристики, нежели нынешние кремниевые электронные устройства. Кроме этого, полученный нашим способом графен имеет высокое качество и его можно использовать для создания гибкой электроники, изготовленной на мягком пластиковом основании или даже на бумаге".

В заключение следует отметить, что Рэвиндер Дэхиям ведет свои основные исследования в направлении создания чувствительного покрытия, синтетической кожи для робототехнических устройств и протезов. "Высококачественный графен обеспечивает сверхгибкое и токопроводящее покрытие, которое может быть наложено на поверхность любой сложной формы" - рассказывает Рэвиндер Дэхиям, - "Такое покрытие может обеспечить очень высокую чувствительность к давлению и к температуре, чувствительность, которая превышает возможности не только самых высокотехнологичных протезов на сегодняшний день, но и чувствительность кончиков человеческих пальцев".