Графен - это углеродный материал, представляющий собой лист из углерода толщиной всего в 1 атом в котором атомы углерода образуют структуру, подобную пчелиным сотам. Такой лист, несмотря на свою маленькую толщину, обладает высокой прочностью и гибкостью, а также превосходной электропроводностью. Кроме того, благодаря своей толщине графен является прозрачным материалом.
Будучи открытым всего несколько лет назад учеными Константином Новоселовым и Андреем Геймом, работающими ныне в Манчестерском университете, графен быстро завоевал право называться материалом - преемником кремния, так как вскоре после начала его интенсивного изучения стало понятно, что по многим параметрам он превосходит наиболее широко используемый полупроводник.
Согласно расчетам, микроэлектронные чипы на основе графена должны быть легче, производительнее, стабильнее в работе, должны потреблять меньше электроэнергии и меньше её количество рассеивать в виде тепла. Наибольшая сложность в создании готовых электронных устройств на основе графена до сих пор заключалась в технической сложности получения углеродного листа больших размеров и отсутствия технологий манипуляций с ним.
Группа исследователей из Кореи и Японии впервые сумела показать, что манипуляции с графеном возможны по принципам стандартной роликовой технологии, используемой, например, при печати газет и журналов.
Ученые в своей работе сумели получить большой лист графена, используя метод реакционного химического осаждения углеводородного сырья на гладкую пластину из меди. После этого с помощью роликов ученые покрыли графен слоем специального клейкого полимера, а медную подложку растворили травлением.
На следующем этапе ученые с помощью все той же роликовой технологии при нагревании перенесли графен с клейкой поверхности полимера на обычный пластик, используемый, например, для производства бутылок прохладительных напитков. Авторы публикации показали, что таким образом можно нанести несколько слоев графена друг на друга.
Полученный таким образом прямоугольный графеновый лист с диагональю 76 сантиметров ученые сумели превратить в прозрачный электрод для сенсорного дисплея. Такой дисплей, в отличие от современных аналогов, где в качестве прозрачного проводника используется оксид индия-олова, отличаются долговечностью, гибкостью, повышенной прозрачностью и, что наиболее важно, низкой стоимостью и экологичностью производства.
«Эта работа ясно показывает, что графен больше не является гипотетическим материалом для применения в промышленности. Люди сумели перенести его из лабораторных условий в промышленные масштабы невероятно быстро. В течение нескольких лет мы увидим первые коммерческие изделия на его основе», - прокомментировал работу Гейм.