Ученые Университета Райса нашли простой способ изготовления материалов для носимой электроники.
Они обжигали листы многослойного графена, расположенного на дешевом полимере, с помощью лазера с компьютерным управлением. Процесс работает при комнатной температуре и устраняет необходимость в горячих печах и контролируемых условиях, что делает его высокоэффективным и дешевым в производстве материалов для электроники или хранения энергии. Лазерно-индуцированной графен (LIG), при рассмотрении под микроскопом, выглядит как нагромождение хлопьев, некоторые из которых: пяти и семи атомные кольца, считаются «дефектными». Но здесь они полезны.
Как пояснил разработчик James Tour, процесс масштабируем и это делает его полезным для быстрого производства наноразмерной электроники. Исследователи уже показали возможности новой технологии, выполнив миллиметровый рисунок Совы, которая является талисманом. Основа для LIG – гибкие полиимидные листы. Лазер, прорезая графеновую пену, оставляет часть углеродного материала, прикрепленного к пластиковой подложке.
Ученые, экспериментируя с 15 различных полимеров, пришли к тому, что только полиимид может быть лучшим. В полученных устройствах графен показывает несколько худшие свойства, чем медь, но, как говорит Tour, этого вполне достаточно. «Он имеет достаточную проводимость для многих приложений». Изобретатели нового способа уверены, что LIG можно легко превратить в суперконденсаторы, которые сочетают в себе быструю зарядку и высокую ёмкость. При этом дефекты графена могут быть ключом.
Tour: «Нормальный лист графена имеет шестичленные кольца. В новом материале много 5-7 атомных колец. Это очень необычная структура, благодаря которой этот графен может хранить заряд». Физик Boris Yakobson провел расчеты и увидел, что образования делают материал более металлическим и повышают его способность хранить заряд.