La misura con cui viene giudicato un conduttore è la facilità con cui, e rapidamente, gli elettroni possono attraversarlo. Su questo punto, il grafene è uno dei materiali più promettenti per una gamma mozzafiato di applicazioni. Però, la sua mobilità elettronica ultra-elevata è ridotta quando si sintetizzano fogli più grandi del materiale. Ora questa barriera alla produzione industriale di grafene potrebbe essere superata grazie a nuove ricerche condotte presso le università svedesi e tedesche.

Il lungo elenco di possibili usi del grafene tocca quasi ogni dimensione delle tecnologie future, compresi quelli che riguardano l'energia e la salute. transistor, sensori, stoccaggio di energia, elettronica flessibile, biomedicina e altro ancora possono trarre vantaggio dalla sua meccanica superiore, elettrico, proprietà termiche e ottiche. Come un vantaggio, è spesso un atomo e uno dei materiali conosciuti più forti mai misurati.

Ma produrre grafene su larga scala, pur controllando e mantenendo le sue proprietà uniche, è una sfida ancora da realizzare. Uno dei problemi principali è la formazione dei cosiddetti "confini di grano, " imperfezioni che compaiono nel materiale durante la sintesi di fogli di grafene (tipicamente intorno a 100 mm × 100 mm o 150 mm x 150 mm) utilizzando un processo noto come deposizione chimica da vapore (CVD). Lo studio, che è stato pubblicato in Progressi scientifici , presenta un semplice, osservazione rapida e su vasta area dei difetti di linea in questo meraviglioso materiale.

L'autore principale dello studio, Xuge Fan, uno studente di dottorato al KTH Royal Institute of Technology di Stoccolma, dice che i confini sono proprio come sembrano:minuscole piccole cuciture nel reticolo bidimensionale a nido d'ape del grafene che disperdono il flusso di elettroni e influenzano in modo critico le proprietà del materiale del grafene.

"Sono molto simili alle cuciture di una trapunta patchwork, " Dice Fan. "Sono inevitabili, e per ora dobbiamo imparare a convivere con loro".

Con una corretta visualizzazione dei bordi dei grani di grafene, gli scienziati potrebbero ottenere grandi guadagni nell'ingegneria controllata di questi inevitabili difetti. Fan dice che lo studio fornisce un metodo per semplicemente, osservare in modo rapido ed economico le dimensioni e la distribuzione dei bordi dei grani su larga scala utilizzando processi standard nelle fabbriche di wafer, vale a dire, incisione con acido fluoridrico a vapore (VHF) e ispezione al microscopio ottico.

"Fino ad ora, non esiste un metodo che confronti in semplicità, velocità e scala a questa metodologia per visualizzare i bordi dei grani nel grafene CVD di ampia area su un substrato di biossido di silicio (SiO2), "dice Fan.

Fan afferma che il metodo potrebbe essere utile per accelerare il processo di sviluppo di sintesi di grafene di alta qualità su larga scala. "Offre una rapida valutazione della densità al bordo del grano su campioni di grafene di grandi dimensioni, che non dura più di due minuti, " lui dice.

"Può essere utilizzato anche per l'analisi post-mortem di dispositivi emergenti al grafene che utilizzano cerotti al grafene, come sensori di pressione, transistor, e sensori di gas - per studiare gli effetti dei difetti della linea di confine del grano sulle prestazioni del dispositivo."