Questa visualizzazione mostra strati di grafene utilizzati per le membrane. Credito:Università di Manchester
Grafene, il primo materiale bidimensionale al mondo, è molte volte più forte dell'acciaio, più conduttivo del rame, leggero, flessibile e un milione di volte più sottile di un capello umano.
Il grafene è destinato a migliorare la qualità della vita di molti in tutto il mondo. Le potenziali applicazioni includono sistemi di purificazione dell'acqua economici; più verde, automobili e aerei più efficienti; telefoni flessibili e persino applicazioni biomediche come la guarigione delle ferite e i trattamenti contro il cancro.
L'adozione commerciale del grafene sarà accelerata rispondendo a due domande chiave:"Quali sono le caratteristiche del grafene fornito commercialmente" e "come possono essere utilizzate per ottenere i migliori risultati". La definizione di metriche industriali comuni, per quanto riguarda ad esempio il numero di strati o la dimensione del fiocco, è cruciale per l'adozione delle tecnologie basate sul grafene.
Il National Graphene Institute presso l'Università ha collaborato con NPL per produrre una guida, come parte della serie di guide alle buone pratiche di NPL, che mira ad affrontare l'ambiguità che circonda come misurare le caratteristiche del grafene.
Intitolata "Caratterizzazione della struttura del grafene, " la guida fornisce ai produttori e agli utenti di grafene una comprensione di come misurare in modo affidabile le proprietà strutturali del grafene.
La standardizzazione dei materiali è fondamentale per l'adozione da parte dell'industria. Ci sono molti primi utilizzatori del grafene, ma senza la standardizzazione è difficile per l'industria essere certa della qualità e delle proprietà dei suoi campioni di grafene.
Questa guida cerca di colmare questa lacuna e riunisce le tecniche di misurazione accettate in questo settore. Descrive l'elevata accuratezza e precisione richieste per la verifica delle proprietà dei materiali e consentirà lo sviluppo di altre tecniche di controllo della qualità più rapide in futuro.
Destinato a costituire una base per futuri confronti interlaboratorio e standard internazionali, la guida accelererà lo sviluppo della tecnologia abilitata al grafene e migliorerà la capacità di produrre grafene in modo affidabile e ripetibile.
Dottor Andrew Pollard, autore principale della guida e ricercatore senior presso NPL, ha commentato:"Sebbene ci siano molti modi per misurare le proprietà di diversi tipi di 'grafene' disponibili in commercio, l'industria ha bisogno di un insieme standardizzato di misurazioni. Ciò consentirà alle aziende di selezionare il tipo di materiale più adatto alle proprie esigenze confrontando in modo affidabile le caratteristiche chiave, sostenere lo sviluppo di nuove tecnologie innovative basate sul grafene. Questa guida è il primo passo in questo processo, e come base degli standard di misurazione internazionali attualmente in fase di sviluppo, fornirà protocolli di misurazione che possono essere utilizzati nel frattempo".
James Baker, Il direttore commerciale del grafene presso l'Università di Manchester ha dichiarato:"Questa guida alle buone pratiche è stata sviluppata dai team NGI e NPL per consentire alla nascente industria del grafene di eseguire prestazioni accurate, misurazioni riproducibili e comparabili del grafene fornito in commercio. Ciò affronterà questa importante barriera alla commercializzazione fornendo agli utenti un approccio coerente alla caratterizzazione strutturale del grafene mentre vengono sviluppati standard di misurazione internazionali".