17-08-2015 09:32 | Door: Thijs ten Brinck

Italiaanse onderzoekers hebben op een opvallende, en naar eigen zeggen veelbelovende manier, grafeen geproduceerd. Ze bombarderen koper met minuscule koolstofballetjes.

Voor het wondermateriaal grafeen zijn al vele, vaak duurzame, toepassingen bedacht. Bedrijven en wetenschappers komen bovendien vrijwel wekelijks met nieuwe ideeën om het materiaal te gebruiken in elektronica, fietsbanden of energiecentrales.

geluidsnelheid

Massaproductie van grafeen van voldoende kwaliteit blijft echter een uitdaging. Veel onderzoeksgroepen houden zich daarmee bezig. De Italiaanse chemici en materiaalonderzoekers richten zich, samen met collega’s uit Europa, aan een supersone methode om grafeen te maken.

Ze schieten buckyballs, voetbalvormige structuren van koolstofatomen, met de snelheid van het geluid op een koperen substraat. De buckyballs spatten uit elkaar en vouwen zich uit tot het tweedimensionale grafeen. Het koper is daarna bedekt met een relatief regelmatige, enkele laag grafeen.

Gewenste defecten

Ten opzichte van andere productiemethoden voor grafeen kent het materiaal wel defecten. Waar grafeen normaal alleen zeshoekige vormen kent, blijven er bij de Italiaanse methode ook vijfhoekige structuren over. Die komen voort uit de buckyballs.

Volgens de onderzoekers maken de vijfhoekige defecten het grafeen juist aantrekkelijker als halfgeleider. Het introduceert elektrische eigenschappen die in regelmatig grafeen niet aanwezig zijn. De defecten maken het bijvoorbeeld eenvoudiger om zonnepanelen van grafeen te maken.

De onderzoeksgroep denkt dat de bombardeermethode ook voor andere materialen bruikbaar is.

Bron: Mit, Arxiv | Foto1: Dushan Hanuska, via Flickr Creative Commons | Foto2: Ensign John Gay, via WikiMedia Public Domain (Both cropped by Duurzaambedrijfsleven)