Майже весь графен, що пропонується на комерційному ринку, виявився підробкою

Незважаючи на весь ажіотаж навколо графена, всі його властивості та обіцянки вчених, можливо, ви здивовані тим фактом, що цей матеріал досі не використовується повсюдно. Як виявилося, в цьому немає нічого дивного. Міжнародна група вчених провела аналіз зразків графена, виробленого 60 компаніями по всьому світу і прийшла до висновку, що всі вони насправді займаються виробництвом і продажем не ультратонкого матеріалу на основі вуглецю, за винахід якого його творці отримали Нобелівську премію, а звичайного сміття, яке ще й продають втридорога.

Графен дійсно володіє великим потенціалом і здатний зробити революцію в технологіях. Однак дослідження, опубліковане в журналі Advanced Materials каже, що універсальні міжнародні стандарти виробництва цього матеріалу довільно трактуються його виробниками. Порівнявши те, що серед науковців прийнято вважати графеном з тим, що виробляють і продають компанії на ринку, дослідники встановили, що насправді частка графена в цих матеріалах не перевищує 50 відсотків, а в більшості випадків вона і того менше – менше 10 відсотків.

Висновки насправді шокують, якщо врахувати, скільки надій було покладено на справжній матеріал. Вчені в журналі Advanced Materials пишуть:

«Дуже турбує той факт, що виробники називають чорний пил графеном і продають за великі гроші, проте в реальності продається ними матеріал в основному складається з дешевого графіту. Така поведінка завдає сильного удару по репутації всієї індустрії і робить негативний вплив на серйозних розробників і виробників графена. Реальний розвиток індустрії виробництва графена можливо тільки завдяки стандартизації виробничого процесу і впровадження відповідних протоколів».

У 2004 році російськими вченими Андрієм Геймом і Костянтином Новоселовим з Манчестерського університету була опублікована робота в журналі Science, де повідомлялося про отримання графена на основі окисленого кремнію. У 2010 вчені отримали за це відкриття Нобелівську премію. Створений вченими матеріал товщиною в один атом володіє неймовірною міцністю, а його електричні властивості здатні зробити його корисним при виробництві екранів, телефонів, сонячних панелей і іншої електроніки, якою ми користуємося щодня.

Читайте також  Ілон Маск: жити на Марсі зможуть не тільки багатії

Спочатку виробництво графена проводилося в буквальному сенсі за допомогою скотча. Шматки графіту містилися між липкими стрічками і розщеплювали раз за разом, створюючи досить тонкі шари. Після злущення скотч з тонкими плівками графіту притискався до підкладці окисленого кремнію. Але такий вид виробництва виявився не масштабованим, тому компанії почали виробляти графен шляхом осадження атомів вуглецю у вигляді плівки або зрізання графітової стружки певної товщини і подальшого формування шару. Крім того, існують і інші способи.

У новому дослідженні, одним із співавторів якого є Новоселів, вчені розглянули тільки метод рідкофазної ексфоліації, який застосовується при масовому виробництві графена. Дослідники визначають графен як вуглецеві листи товщиною не більше 10 атомів, оскільки в іншому випадку метеріал втрачає свої корисні властивості. Проаналізувавши в лабораторії зразки графена, виробленого 60 компаніями зі всього світу, вчені встановили, що весь їх графен є підробкою. У всіх зразків зміст цього графена склав менш 50 відсотків, у третини зразків цей показник виявився ще нижче – менше 10 відсотків. При цьому всі зразки мали від 10 до 1000 шарів атомів. Більше того, справжній графен має бути на 100 відсотків вуглецю, а досліджувані зразки містили сліди інших сполук.

«Наше велике дослідження світового виробництва графена показало, що на ринку практично не є висококласного, чистого графена, чий хімічний склад прийнятий і описаний Міжнародною організацією по стандартизації», — повідомляють вчені.

Фізик Пітер Беггильд з Данського технічного університету, який не брав участь в даному дослідженні, прокоментував журналу Nature ці висновки, порівнявши ситуацію з «світом, в якому антибіотики може виробляти і продавати будь-яка людина, оскільки немає ніяких стандартів». У такому разі ці антибіотики ніхто не буде купувати. І можливо, саме тому ми досі не стали свідками революції в споживчій електроніці, яку нам обіцяв графен.

Читайте також  Rolls-Royce провела успішні випробування автономного корабля

«Ця робота є прямим закликом до дослідникам, виробникам і покупцям графена, щоб ті погодилися і прийняли необхідні стандарти. Прозорий ринок виробництва графена принесе користь усім, за винятком, хіба що, недобросовісних постачальників», — пише вчений.

Беггильд також зазначає, що в дослідженні не вказується, як вчені проводили відбір компаній – можливо деякі виробники, які створюють дійсно високоякісний продукт, не були враховані. У той же час фізик додає, що дане дослідження є черговим прикладом важливості наявності контролю якості в цій сфері розвивається.

Степан Лютий

Обожнюю технології в сучасному світі. Хоча частенько і замислююся над тим, як далеко вони нас заведуть. Не те, щоб я прям і знаюся на ядрах, пікселях, коллайдерах і інших парсеках. Просто приходжу в захват від того, що може в творчому пориві вигадати людський розум.

You may also like...

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *