Uno degli ostacoli all'utilizzo del grafene su scala commerciale potrebbe essere superato utilizzando un metodo dimostrato dai ricercatori dell'Oak Ridge National Laboratory del Department of Energy.

Grafene, un materiale più forte e rigido della fibra di carbonio, ha un enorme potenziale commerciale ma non è stato pratico impiegarlo su larga scala, con i ricercatori limitati all'uso di piccole scaglie di materiale.

Ora, utilizzando la deposizione chimica da vapore, un team guidato da Ivan Vlassiouk dell'ORNL ha fabbricato compositi polimerici contenenti fogli da 2 pollici per 2 pollici degli atomi di carbonio disposti esagonali spessi un atomo.

Le scoperte, riportato sul giornale Materiali applicati e interfacce , potrebbe aiutare a inaugurare una nuova era nell'elettronica flessibile e cambiare il modo in cui questo materiale di rinforzo viene visto e infine utilizzato.

"Prima del nostro lavoro, le superbe proprietà meccaniche del grafene sono state mostrate su microscala, " disse Vlassiouk, un membro della divisione di scienza dell'energia e dei trasporti dell'ORNL. "Abbiamo esteso questo su una scala più ampia, che estende notevolmente le potenziali applicazioni e il mercato del grafene."

Mentre la maggior parte degli approcci per la costruzione di nanocomposizioni polimeriche impiega minuscole scaglie di grafene o altri nanomateriali di carbonio che sono difficili da disperdere nel polimero, Il team di Vlassiouk ha utilizzato fogli di grafene più grandi. Ciò elimina i problemi di dispersione e agglomerazione dei fiocchi e consente al materiale di condurre meglio l'elettricità con meno grafene effettivo nel polimero.

"Nel nostro caso, siamo stati in grado di utilizzare la deposizione chimica da vapore per realizzare un laminato nanocomposito elettricamente conduttivo con un carico di grafene 50 volte inferiore rispetto agli attuali campioni all'avanguardia, " ha detto Vlassiouk. Questa è una chiave per rendere competitivo il materiale sul mercato.

Se Vlassiouk e il suo team possono ridurre i costi e dimostrare la scalabilità, ricercatori prevedono che il grafene venga utilizzato nel settore aerospaziale (monitoraggio strutturale, ritardanti di fiamma, antigelo, conduttivo), settore automobilistico (catalizzatori, rivestimenti resistenti all'usura), applicazioni strutturali (rivestimenti autopulenti, materiali per il controllo della temperatura), elettronica (display, elettronica stampata, gestione termica), energia (fotovoltaico, filtrazione, stoccaggio di energia) e manifatturiero (catalizzatori, rivestimenti barriera, filtrazione).