Коллектив ученых Северо-Восточного федерального университета представил технологию быстрого джоулева нагрева для получения высококачественного турбостратного графена. В Минобрнауки РФ уточнили, что разработка была выполнена специалистами лаборатории «Дизайн-центр электроники «Север» Физико-технического института СВФУ. Синтезированный материал обладает выдающейся электропроводностью и перспективен для применения в современной электронике и энергетике.
Чтобы использовать графен — материал будущего для электроники и энергетики — необходимо наладить его крупномасштабное и экономически выгодное производство. Решением является турбостратный графен (тГ), который по свойствам близок к идеальному монослойному графену, но проще в получении. Предложенный нами метод позволяет получить турбостратный графен более высокого качества. Особенность метода — в гораздо более мощном и быстром нагреве при использовании высокого электрического разряда.
Исследователи СВФУ развивают перспективное мировое направление мгновенного джоулева нагрева (Flash Joule Heating). Для этого в лаборатории был сконструирован собственный экспериментальный прибор. В результате ученым удалось впервые в мире синтезировать турбостратный графен с рекордными микрометровыми доменами — это наивысший показатель среди всех известных аналогов, получаемых методом джоулева нагрева.
Полученный материал демонстрирует превосходную проводимость, что открывает возможности для его использования, например, в электродах суперконденсаторов. Кроме того, как подчеркивает Айсен Прокопьев, в работе установлен новый стандарт качества для масштабируемых методов. Ученые предложили более доступную и статистически надежную комбинацию методов анализа: рентгеноструктурный анализ (XRD), Раман-картирование и атомно-силовая микроскопия (AFM). Это позволит лабораториям по всему миру точно характеризовать турбостратный графен без необходимости в дорогостоящем сложном оборудовании. Итоги работы опубликованы в журнале MDPI Nanomaterials (Q1).
Ученым удалось не просто получить графен с рекордными характеристиками, но и предложить миру новую, более доступную стратегию как синтеза, так и характеризации этого материала. Это новое, активно развивающееся в мире, но пока уникальное направление для России.
Ранее Наука Mail рассказывала, что физики открыли новое состояние материи.
