В Северо-Восточном федеральном университете разработают новый подход к получению перспективного для электроники и энергетики графена при поддержке Российского научного фонда

Исследователи разработают научные основы нового способа получения турбостратного графена из древесного угля с помощью быстрого нагрева электрическим током. В дальнейшем предложенный подход также может использоваться для переработки углеродных отходов, в том числе сажи, в ценные графеновые материалы.

Графен считается перспективным материалом для электроники и энергетики, однако для его широкого применения необходимо наладить крупномасштабное и экономически выгодное производство. Одним из решений может стать турбостратный графен: по своим свойствам он близок к идеальному однослойному графену, но при этом проще в получении.

Для его получения ученые планируют использовать метод быстрого джоулева нагрева. При таком подходе углеродное сырье за очень короткое время нагревается под воздействием электрического тока до экстремально высокой температуры. Затем материал резко охлаждают в низкотемпературной пористой среде. Исследователям предстоит установить, как управлять фазовыми переходами и изменением структуры углерода при столь быстром нагреве и охлаждении. В рамках проекта впервые в мире планируется разработать физико-химическую концепцию синтеза объемного турбостратного графена из древесных углей с применением оригинальной методики высокоскоростной закалки.

Предлагаемый подход также может способствовать решению проблемы утилизации сажи: углеродные отходы планируется преобразовывать в ценные графеновые материалы за доли секунды. 

«Мы планируем, что разработанная технология будет востребована в сфере отечественного производства графена. Реализация проекта обеспечит приоритет Российской Федерации в области создания высокоэффективных 2D-материалов и сформирует научный задел для импортозамещения в стратегически важных отраслях микроэлектроники и систем химических источников тока нового поколения», – прокомментировал разработчик, ведущий научный сотрудник лаборатории «Дизайн-центр электроники «Север» Физико-технического института СВФУ Айсен Прокопьев.

Подробнее по ссылке https://www.s-vfu.ru/news/detail.php?SECTION_ID=8&ELEMENT_ID=308050