211service.com
Uvedení grafenu na trh
Začínající společnost v Jessup, MD, doufá, že koncem tohoto roku uvede na trh jeden z prvních produktů založených na nanomateriálu grafen. Materiály Vorbeck vyrábí vodivé inkousty na bázi grafenu, které lze použít k tisku RFID antén a elektrických kontaktů pro flexibilní displeje. Společnost, která spoléhá na nízkou cenu grafenových inkoustů, má dohodu s německým chemickým gigantem BASF a minulý měsíc obdržela financování ve výši 5,1 milionu dolarů od soukromé investiční společnosti Stoneham Partners.
Zmačkaný grafen: Vodivé inkousty vyrobené začínající společností Vorbeck Materials obsahují zmačkaný grafen. Tento snímek mikroskopu atomové síly je obarven, aby ukázal topografii kousku grafenu typu použitého v inkoustech; červené oblasti jsou vyšší a modré jsou nižší.
Od té doby, co byl grafen poprvé vytvořen v laboratoři v roce 2004, je oslavován jako zázračný materiál: dvourozměrné pláty uhlíkových atomů jsou nejpevnějším materiálem, který kdy byl testován, a elektrické vlastnosti grafenu z něj činí potenciální náhradu křemíku v rychlejších počítačových čipech. . Syntéza nedotčeného grafenu v kvalitě potřebné k výrobě tranzistorů však zůstává pečlivým procesem, který zatím nelze provést v průmyslovém měřítku, ačkoli výzkumníci na tomto problému pracují.
Společnost Vorbeck Materials vyrábí vědecký poradce Ilhan Aksay nazývá vadný grafen ve velkém množství. Ačkoli elektrické vlastnosti grafenu nejsou dost dobré na to, aby podporovaly tranzistory, je stále silný a vodivý.
Společnost Vorbeck Materials získala licenci na svou metodu výroby zmačkaného grafenu od Aksaye, profesora chemického inženýrství na Princetonské univerzitě. Vorbeck Materials říká, že inkousty vyrobené s tímto zmačkaným grafenem jsou vodivé a dostatečně levné, aby konkurovaly stříbrným a uhlíkovým inkoustům, které se v současnosti používají v displejích a anténách se štítky RFID. (Další startup pracující na vadném grafenu, Grafenová energie z Austinu, TX, používá podobnou formu materiálu k výrobě elektrod pro ultrakondenzátory.)
Aksayova metoda začíná oxidací grafitu kyselinami a jeho následným rozdělením na atomově tenké pláty. Expandovaný grafit se poté rychle zahřeje, čímž se vytvoří plynný oxid uhličitý, který vytvoří tlak a odtlačí grafenové listy od sebe. Tento proces je běžný, říká Aksay, ale jeho výzkumná skupina vyvinula monitorovací metody ke zlepšení výnosu a zajištění úplného oddělení grafenových listů. Listy se poté zahřejí, aby se odstranily kyslíkové skupiny. Vodivost se blíží vodivosti původního grafenu, ale listy jsou zmačkané, takže se znovu neskládají dohromady, říká Aksay. Výsledný prášek lze přidat do rozpouštědla, aby se vytvořily inkousty, nebo přidat do polymerů, aby se vyrobily kompozity, jako je houževnatá pneumatika.
Většina vodivých inkoustů na trhu je vyrobena z částic stříbra. Tyto inkousty lze tisknout pomocí levných technik, ale samotné inkousty jsou drahé. Stříbro se používá místo levnějších kovů, protože je méně náchylné k oxidaci. Stříbrné inkousty jsou vodivější než Vorbeckův grafenový inkoust, říká prezident společnosti John Lettow , ale také mnohem dražší. Po aplikaci musí být také tepelně zpracovány, což znamená, že je nelze tisknout na polymery a jiné materiály citlivé na teplo. Grafenový inkoust nevyžaduje žádné tepelné zpracování a je vodivější než jiné alternativy stříbrných inkoustů na bázi uhlíku.
Mezi potenciální aplikace inkoustů, říká Lettow, patří antény pro levné štítky RFID vytištěné na papíře a elektrické kontakty pro displeje. Nick Colaneri, ředitel Flexibilní Display Center na Arizonské státní univerzitě říká, že vodivost inkoustů může omezit jejich použití v displejích na zařízení s nízkým rozlišením.
Společnost Vorbeck Materials jedná s výrobci elektroniky o vývoji inkoustů podle jejich specifikací. Lettow říká, že společnost začne prodávat grafenové inkousty do konce roku.