همکاری شرکت سامسونگ با محققان دانشگاهی به تولید صفحات بزرگ و انعطاف‌پذیری از گرافن منجر شده که می‌توانند با جایگزینی ترکیبات ایندیوم در ابزارهای الکترونیک تحولی بزرگ را در این صنعت ایجاد کند.

گرافن به صفحاتی بسیار باریک از جنس کربن اطلاق می‌شود که ضخامتی برابر یک اتم دارند. این صفحات کربن خالص با اینکه استحکام بالا، قابلیت انعطاف‌پذیری، شفافیت و رسانایى الکتریکى جالب توجهی دارند و می‌توانند برای تولید صفحات لمسی یا سلول‌های خورشیدی ارزان‌قیمت مورد استفاده قرار گیرند، تاکنون به صنعت راه نیافته‌اند. گرافن برای ورود به صنعت نیاز به تولید به شکل صفحات بزرگی دارد که قابلیت چاپ‌شدن با اتم‌های متعددی مانند نقره را داشته باشند.

با اینکه سی‌و چند‌سال از زمان کشف گرافن می‌گذرد، این اولین‌بارست که یک شرکت تولید‌کننده ابزارهای الکترونیک خانگی به تحقیق در مورد آن روی آورده است. به گزارش تکنولوژی‌ریویو، همکاری 18ماهه شرکت سامسونگ با دانشگاه سانگ‌کین‌کوان در سئول، کره جنوبی برای ساخت صفحات گرافن چاپی در ابعاد مورد نیاز صنعت موفقیت‌آمیز بوده است.

این همکاری به تولید صفحه‌ای انعطاف‌پذیر با ابعاد یک تلویزیون بزرگ از جنس گرافن منجر شده است. این صفحه 63‌ سانتیمتری پیوسته از یک لایه گرافن خالص تشکیل‌شده که به کمک غلتک‌های خاصی روی لایه‌ای از پلی‌استر گسترده شده است. محققان برای ایجاد پوشش تک‌لایه کربن روی این صفحه از غلتکی استفاده کرده‌اند که روی آن را با ورقه بزرگ و انعطاف‌پذیر بسیارنازکی از مس پوشانده اند. برای حرارت دادن این غلتک از یک تونل حرارتی با دمایی حدود 1000 درجه سانتیگراد همراه با جریانی گرم از گاز متان و هیدروژن که حمل اتم‌هاى منفرد کربن را به عهده داشتند استفاده شده است. اتم‌های منفرد کربن در برخورد با ورق بسیار‌نازک مس جذب سطح آن شده و آنرا با لایه‌ای یک‌دست و تک‌لایه از گرافن پوشانده‌اند، حرکت غلتک‌ها و فشار ناشی از آنها این لایه منظم را به صفحه پلی‌استر مورد نظر انتقال داده است. در نهایت الکترودهای نقره روی صفحه چاپ شده‌اند.

با استفاده از این تکنیک می‌توان صفحات انعطاف‌پذیر بزرگ‌تری از گرافن را نیز با هزینه‌ای اندک تولید کرد. این صفحات در نهایت می‌توانند جایگزین سلول‌های خورشیدی امروزی یا صفحات لمسی تهیه‌شده از اکسید‌قلع‌ایندیوم شوند که علاوه بر شکننده‌بودن، بسیار‌گران‌قیمت است.

توسعه این تکنیک منوط به ساخت صفحاتی در ابعاد بزرگ‌تر از گرافن خالص، ایجاد کاربردهای تازه و در نهایت رویکرد بازار و سازندگان ابزارهای الکترونیک نسبت به این صفحات است. به نظر می‌رسد برای تولید انبوه محصولات الکترونیکی با صفحات انعطاف‌پذیر گرافن باید چند سالی صبر کنیم.

غلتک مسی

توضیح عکس: یک لایه گرافن تازه دارد توسط فشار غلتک‌ها همراه با حرارت به صفحه پلی‌استر مورد نظر منتقل می‌شود.

منبع:خبر آنلاین