(PhysOrg.com) -- Da quando è una scoperta relativamente recente, il grafene ha suscitato molto interesse. Il grafene viene estratto in molti casi dalla grafite, ed è costituito da un foglio di atomi di carbonio legati insieme in un reticolo esagonale. Poiché il grafene è spesso solo uno strato atomico, è di interesse per le nanostrutture. Inoltre, le sue proprietà elettriche e ottiche lo rendono una possibile alternativa ai materiali attualmente utilizzati nell'elettronica e nei sensori. Ci sono anche speculazioni sull'utilità del grafene per le applicazioni energetiche. I fogli di grafene possono essere stratificati o modellati per ottenere proprietà diverse ed eseguire funzioni diverse.

Sfortunatamente, produrre grafene è un processo complicato. Anche, il controllo dello spessore dei fogli di grafene a strati è stato alquanto difficile fino a questo punto. Nel tentativo di affrontare questo, un gruppo dell'Università della California, Berkeley ha escogitato un modo per controllare lo spessore del grafene prodotto. Il processo è descritto in Lettere di fisica applicata :"Cristallizzazione catalizzata da metalli del carbonio amorfo in grafene."

“È desiderabile controllare gli strati di grafene che hai, ” racconta Ali Javey PhysOrg.com . È il capo di questo progetto all'UC Berkeley. “Il nostro approccio è convertire il carbonio amorfo in grafene cristallino. Abbiamo scoperto che controllando lo spessore iniziale del carbonio amorfo utilizzato, lo spessore del grafene può essere controllato. Il nostro processo consente di determinare meglio cosa possiamo ottenere dal grafene in termini di proprietà per applicazioni utili".

Javey e il suo team hanno utilizzato un processo diverso da quello utilizzato fino ad ora per produrre strati di grafene. "Per la maggior parte, è stato utilizzato il processo di deposizione chimica da vapore, " lui spiega. “Hai uno strato catalitico su un substrato, e si riscalda il campione facendo scorrere su di esso una fonte di carbonio in fase gassosa che si decompone in superficie. Però, questo processo non è chiuso, e attinge al numero virtualmente illimitato di atomi di carbonio nell'ambiente. Poiché viene assorbita una quantità infinita di carbonio, è difficile controllare quanti strati ottieni.”

La chiave per ottenere un maggiore controllo sugli strati di grafene è creare un ambiente con una quantità limitata di carbonio. “Nel nostro processo, utilizziamo una fonte solida di carbonio che si deposita con spessore finito sul substrato. Quindi mettiamo lo strato catalitico sopra. Poiché controlliamo lo spessore iniziale del carbonio, possiamo controllare il numero di strati di grafene che abbiamo, "dice Javey.

E continua:“Questo è importante perché lo spessore influisce direttamente sull'impianto elettrico, proprietà ottiche e meccaniche del grafene. Essere in grado di controllare gli strati di grafene ci consentirebbe di creare grafene per scopi specifici, aumentando l'utilità complessiva della sua produzione”.

Il passo successivo è verificare che il grafene prodotto in questo modo sia della stessa qualità del grafene prodotto attraverso la deposizione chimica da vapore. “Sembra promettente, "Javey insiste. “Abbiamo usato la spettroscopia Raman per confrontare, e da questo punto di vista, la qualità è buona. Ma stiamo iniziando anche un'analisi elettrica, al fine di valutare più a fondo la qualità.”

Andando avanti, Javey si aspetta che questo processo possa aiutare il grafene a ottenere un uso più ampio. “Ci sono una serie di possibili applicazioni per il grafene, e una volta che l'abbiamo capito meglio, dovremmo essere in grado di farne buon uso.”

Altri membri del team includevano Roya Maboudian e il suo gruppo di ricerca a Berkeley.

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