Новая технология позволяет получать листы графена толщиной в 1 атом и размерами с порядочный монитор.
Большой графен: Тверже и шире

Графен — двухмерная решетка, состоящая из одинарного слоя атомов углерода. Этот удивительный материал обладает отличной проводящей способностью и теплопроводностью. Единичный слой атомов почти невидим, но механическая прочность его очень впечатляет особенно. По выражению одного из ученых, слова которого мы приводили в заметке «Самый прочный в мире», если сделать из графена одноразовый стаканчик, его не сомнет даже вес поставленного на него автомобиля.

Однако как раз со «стаканчиками» имеются большие технические трудности. И хотя свойства графена делают его крайне перспективным материалом и в электронике — скажем, для нового поколения дисплеев и солнечных батарей — практически получить образец графена размерами более пары сантиметров оказывается крайне нелегко и дорого. Лишь на днях южнокорейские химики Йон-Хун Ан (Jong-Hyun Ahn) и Бьюн-Хи Хон (Byung Hee Hong) сообщили, что их технологический процесс позволяет производить графен достаточных размеров — в лаборатории они сумели синтезировать фрагмент целых 76 см в диагонали. Вполне достойно для дисплея или телевизора, тем более что ученые уже и создали из него рабочий прототип сенсорного дисплея.

Впрочем, южнокорейская технология стала развитием представленного несколько лет назад решения группы американца Родни Руоффа (Rodney Ruoff). Для начала с помощью CVD-процесса ученые синтезировали слой графена на поверхности медной подложки. Затем поверху накладывалась адгезивная полимерная подложка, а слой меди растворялся. Наконец, удаление полимера позволяло получить слой чистого графена и разместить его уже на нужной подложке-мишени. Например, на дополнительном слое графена, как это сделали южнокорейские ученые, получив «сэндвич» из четырех графеновых листов, обработав его дополнительно азотной кислотой для повышения проводящих свойств.

«Бутерброд» этот был почти прозрачен, пропуская около 90% падающего на него света, а сопротивление его было существенно ниже, чем у использующегося сегодня промышленно прозрачного проводника на основе оксида индия-олова. Именно он применяется в сенсорных дисплеях современных электронных устройств. Проверив эффективность графенового бутерброда в этом же качестве, ученые показали, что и здесь он будет уместнее — например, такое устройство способно выдерживать вдвое большие механические нагрузки.

О том, какой поразительный прорыв сулит использование графена в электронике, читайте: «Микрочипы на основе следа карандаша».

По публикации ScienceNOW