Специалисты Северо-Восточного федерального университета (СВФУ) разработали и запатентовали технологию быстрого джоулева нагрева для синтеза высококачественного турбостратного графена с рекордными характеристиками. Метод открывает путь к массовому и экономичному производству этого перспективного материала для электроники и энергетики.
Что такое турбостратный графен?
Это материал, по свойствам близкий к идеальному монослойному графену, но проще и дешевле в производстве. Он обладает высокой электропроводностью, прочностью и гибкостью.
В чём прорыв технологии СВФУ?
- Мгновенный джоулев нагрев (Flash Joule Heating):
Учёные сконструировали собственный прибор, который с помощью высокого электрического разряда за доли секунды нагревает сырьё до тысяч градусов, превращая его в графен. - Рекордное качество:
Полученный материал имеет микрометровые домены — это наивысший показатель среди всех известных аналогов, синтезируемых методом джоулева нагрева. - Дешёвое сырьё:
В качестве исходного материала можно использовать доступные углеродсодержащие отходы. - Новый стандарт анализа:
Учёные предложили более доступную комбинацию методов для оценки качества графена:
Рентгеноструктурный анализ (XRD)
Раман-картирование
Атомно-силовая микроскопия (AFM)
Это позволяет лабораториям точно характеризовать материал без дорогого оборудования.
Перспективы применения
- Суперконденсаторы и аккумуляторы — для повышения ёмкости и скорости заряда.
- Гибкая электроника — прозрачные электроды для дисплеев и сенсоров.
- Композитные материалы — для аэрокосмической и автомобильной промышленности.
- Энергетика — эффективные проводящие покрытия и элементы.
Значение для России и мира
Айсен Прокопьев, руководитель проекта, отмечает: «Это новое, активно развивающееся в мире, но пока уникальное для России направление».
Разработка не только решает проблему масштабируемого производства графена, но и предлагает глобальному научному сообществу более доступные методы его синтеза и анализа.
Вывод: Учёные СВФУ совершили двойной прорыв — создали технологию для получения графена рекордного качества из дешёвого сырья и предложили миру демократичный стандарт его исследования. Это приближает эру, когда графен станет массовым материалом для технологий будущего.