Australialaisen RMIT-yliopiston tutkimus paljastaa, miksi uudeksi supermateriaaliksi nimetty grafeeni ei ole muuttanut elektroniikkaa kuten luvattiin. Testaus osoitti, että luonnollisessa grafiitissa esiintyvää piitä, grafeenin tuottamiseen käytettävää raaka-ainetta, ei ollut täysin poistettu prosessointivaiheessa.

Nobelin palkintoonkin johtanut grafeenin löydön jälkeen sitä kutsuttiin transformatiiviseksi materiaaliksi joustavaan elektroniikkaan, tehokkaampiin tietokonelaitteisiin ja aurinkopaneeleihin, vesisuodattimiin ja bioantureihin. Mutta suorituskyky on ollut sekalaista ja alan hyväksyminen hidasta.

RMIT-yliopiston Dr. Dorna Esrafilzadehin ja Dr Rouhollah Ali Jaliliin johtama tutkimus tunnistaa piipitoisuuden aiheuttavan pettymyksen tuottaneet tulokset ja he esittävät myös sen miten parempaa ja puhdasta grafeenia voidaan tuottaa. Tekijät tutkivat kaupallisesti saatavia grafeeninäytteitä atomi atomilta huipputeknisellä skannauselektronimikroskoopilla.

”Löysimme korkean pitoisuuden piin kontaminaatiota kaupallisesti saatavilla olevasta grafeenista, mikä mullisti vahvasti materiaalin suorituskykyä”, toteaa Esrafilzadeh.

Testaukset eivät ainoastaan tunnistaneet näitä epäpuhtauksia vaan myös osoittvat niiden merkittävän vaikutuksen suorituskykyyn, sillä kontaminoitunut materiaali on jopa 50% huonompi, kun sitä testattiin elektrodeina.

Tutkijoiden mukaan tämä tutkimus paljastaa, miten grafeenin kaksiulotteinen ominaisuus on myös grafeenin akilleen kantapää, tekemällä sen niin alttiiksi pintakontaminaatiolle ja korostaa, kuinka tärkeä grafiitin hyvä puhtaus on puhtaamman grafeenin tuottamiseksi.

Käyttämällä puhdasta grafeenia, tutkijat osoittivat, miten materiaali toimi erinomaisen hyvin, kun sitä käytettiin superkondensaattorin rakentamiseen. Testattaessa sen sähkön varauskyky oli massiivinen. Myös puhtaasta grafeenista kokeeksi rakennetun kosteusanturin herkkyys ja havaitsemisraja oli parhaita mitä aiheesta on aiemmin raportoitu.

LINKKI: Nanobitteja.fi (LINKKI) ja yliopiston tiedote  ja linkki tiedeartikkeliin (LINKKI)

Kuva: RMIT-yliopiston Dr. Dorna Esrafilzadeh ja Dr Rouhollah Ali Jalil tuottavat grafeenirakenteita 3D-tulostamalla.