В России изобрели новый метод восстановления оксида графена

Специалисты из российского МГТУ имени Баумана нашли совершенно новый метод эффективного восстановления оксида графена с использованием лазера. В результате данной процедуры можно получать графеновые плёнки с заданными электрофизическими характеристиками. Данные плёнки можно применять, к примеру, для производства различных сенсоров. Разработка уже запатентована на национальном уровне.

Оксид графена ещё называют наноструктурированным оксидом графита. Он представляет собой углеродные плоскости микроскопических размеров, у которых по краям имеются разнообразные функциональные группы. В составе соединения присутствуют атомы углерода, кислорода и водорода. Очень тонкие пластины случайным образом сориентированы относительно друг друга. Каждая пластинка, по сути, представляет собой одну молекулу в виде решётки с шестиугольными секциями.

Оксид графена при операции восстановления лишается своих функциональных групп, но вместе с тем начинает проводить электрический ток. Это позволяет использовать его в производстве электронных схем и сенсоров. Превращаясь в проводник, восстановленный оксид графена преобразует химическое и физическое воздействие внешнего источника в электрический сигнал. Это напоминает принцип работы сенсорного смартфона, в котором нажатие в определённой зоне дисплея приводит к появлению соответствующего электрического сигнала, благодаря чему телефон совершает то или иное действие.

Технологии восстановления оксида графена существовали и раньше. Однако все они не способны восстанавливать его в точности в требуемом месте. А это необходимо, к примеру, в конструкции химических и биологических датчиков.

В российской организации «Композиты России», созданной специалистами МГТУ, изобрели новую методику восстановления оксида графена, которая позволяет делать это в необходимых местах. В новом методе используется лазерный луч. Оксид наносится на гибкую полимерную подложку жидкостным методом, затем некоторое время подсушивается, пока не испарится растворитель; после этого материал помещается в лазерную установку. Точечными «ударами» лазерного луча в плёнке создаются необходимые участки с восстановленным графеном. При этом можно произвольно устанавливать степень восстановленности участка; от этого зависят электрофизические свойства данной области. Полученная конструкция как раз и является основой для сенсоров.

Когда вся процедура проведена, конструкция подвергается проверке различными способами. В первую очередь применяется спектроскопия, которая позволяет оценить электромагнитное излучение.