Gli ingegneri della Rutgers University hanno trovato un metodo semplice per produrre grafene di alta qualità che può essere utilizzato nei dispositivi elettronici ed energetici di prossima generazione:cuocere il composto in un forno a microonde.

La scoperta è documentata in uno studio pubblicato oggi online sulla rivista Scienza .

"Questo è un grande progresso nel campo del grafene, "disse Manish Chhowalla, professore e presidente associato presso il Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Materiali della Rutgers' School of Engineering. "Questo semplice trattamento a microonde porta a un grafene di qualità eccezionalmente elevata con proprietà che si avvicinano a quelle del grafene incontaminato".

La scoperta è stata fatta da associati post-dottorato e studenti universitari del dipartimento, disse Chowalla, che è anche direttore del Rutgers Institute for Advanced Materials, Dispositivi e nanotecnologie. Avere studenti universitari come coautori di a Scienza la carta è rara, ma ha affermato che "il dipartimento di scienza e ingegneria dei materiali di Rutgers e la scuola di ingegneria di Rutgers coltivano una cultura della ricerca guidata dalla curiosità negli studenti con idee fresche che non hanno paura di provare qualcosa di nuovo".

Il grafene - 100 volte più resistente dell'acciaio - conduce l'elettricità meglio del rame e dissipa rapidamente il calore, rendendolo utile per molte applicazioni. La produzione su larga scala di grafene è necessaria per applicazioni come l'elettronica stampabile, elettrodi per batterie e catalizzatori per celle a combustibile.

Il grafene deriva dalla grafite, un materiale a base di carbonio utilizzato da generazioni di studenti e insegnanti sotto forma di matite. La grafite è costituita da fogli o strati di grafene.

Il modo più semplice per produrre grandi quantità di grafene è esfoliare la grafite in singoli fogli di grafene utilizzando sostanze chimiche. Lo svantaggio di questo approccio è che le reazioni collaterali si verificano con l'ossigeno, formando ossido di grafene che è elettricamente non conduttore, che lo rende meno utile per i prodotti.

La rimozione dell'ossigeno dall'ossido di grafene per ottenere grafene di alta qualità è stata una grande sfida negli ultimi due decenni per la comunità scientifica che lavora sul grafene. L'ossigeno distorce la struttura atomica incontaminata del grafene e ne degrada le proprietà.

Chhowalla e i membri del suo gruppo hanno scoperto che cuocere l'ossido di grafene esfoliato per un solo secondo in un 1, forno a microonde da 000 watt, come quelli usati nelle famiglie di tutta l'America, può eliminare praticamente tutto l'ossigeno dall'ossido di grafene.