Il grafene del rivetto (delineato in giallo) è trasparente quasi quanto il grafene puro e mantiene la sua forza e conduttività anche quando viene flesso. Il materiale è stato creato alla Rice University. Credito:Tour Group/Rice University
I "rivetti" in nanoscala conferiscono qualità al grafene che possono accelerare l'adozione del materiale meraviglioso in prodotti come flessibile, elettronica trasparente, secondo i ricercatori della Rice University.
Il laboratorio Rice del chimico James Tour ha riportato la creazione di "grafene rivetto, " carbonio bidimensionale che incorpora nanotubi di carbonio per la resistenza e sfere di carbonio che racchiudono nanoparticelle di ferro, che migliorano sia la portabilità del materiale che le sue proprietà elettroniche.
Il materiale è oggetto di un articolo sulla rivista dell'American Chemical Society ACS Nano .
Fino ad ora, i ricercatori hanno dovuto trasferire il grafene cresciuto tramite deposizione chimica da vapore con uno strato di polimero per evitare che si raggrinzisse o si strappasse. Ma il polimero tendeva a lasciare dietro di sé contaminanti e a degradare la capacità del grafene di trasportare una corrente.
"Rivet grafene si è dimostrato abbastanza resistente da eliminare il passaggio polimerico intermedio, " Tour ha detto. "Inoltre, i rivetti rendono l'interfacciamento con gli elettrodi molto migliore rispetto all'interfaccia normale del grafene, poiché le giunzioni sono elettricamente più efficienti.
"Finalmente, i nanotubi conferiscono al grafene una conduttività complessivamente più elevata. Quindi, se vuoi usare il grafene nei dispositivi elettronici, questo è un materiale superiore a tutto tondo, " Egli ha detto.
Un foglio di rivetto grafene (delineato in giallo) galleggia nell'acqua. Il grafene potenziato creato alla Rice University può essere trasferito dal suo substrato di crescita senza la necessità di contaminare i polimeri. Credito:Tour Group/Rice University
I test hanno dimostrato che il grafene per rivetti conservava la forza del grafene dell'armatura del laboratorio Tour (che incorpora il rinforzo di nanotubi) e la capacità dell'armatura di galleggiare sull'acqua. Ma i rivetti hanno anche migliorato la capacità del materiale di trasferire corrente tra gli elettrodi e il grafene, anche quando piegato, hanno riferito i ricercatori.
I rivetti sono strati di carbonio avvolti attorno ad un nucleo di ferro da 30 nanometri, soprannominata "nano-cipolla" dal laboratorio. Le strutture vengono cresciute in loco nel forno CVD dopo la dispersione dei nanotubi e la deposizione di grafene. Un ultimo passaggio salda insieme tutti gli elementi, Tour ha detto.
Il grafene del rivetto è abbastanza trasparente per l'elettronica flessibile e trasparente, Egli ha detto, e il processo semplificato dovrebbe essere scalabile.
