英国苏格兰格拉斯哥大学(University of Glasgow)的研究人员发现一种能够大量生產石墨烯薄膜的新方法。在石墨烯薄膜的製造过程中，由於基板的成本直接影响到石墨烯本身的最终成本，因此，研究人员借用了製造鋰离子电池的材料，据称可使基板成本大幅降低到大约只有先前使用材料的1/100。
石墨烯一向被喻為「神奇材料」，因為它最先在2004年时从石墨中分离出来。石墨烯大约只有一个单原子的厚度，但却比钢更具弹性、强韧且更能更有效地传导热能与电能。
然而，石墨烯至今尚未获得业界广泛採用，主要的侷限就在於其生產费用。唯有实现可负担的石墨烯生產方式，才能让一系列新技术导入市场，例如透过合成的皮肤為仰赖义肢的截肢患者提供感官反馈。
在最新一期的《科学报告》(Scientific Reports)发表的一篇论文中，研究人员描述了这项过程。石墨烯通常使用化学气相沉积(CVD)方式进行生產，在这种类似半导体製造的过程中，气态反应物在基板上沉积形成薄膜。
以往的在生產时採用铜作為材料，但在显微镜下可看到在轧製过程导致的表面刮痕与缺陷。因此，该研究人员改採用商用铜箔——由Mitsui Mining & Smelting公司生產的超平滑铜箔，用於鋰离子电池的负极。这种超平滑的铜表面為石墨烯的形成提供了绝佳的平台。
研究人员发现，相较於以往生產製程中所用的材料，他们所製做的石墨烯在电晶体的电子与光学性能方面有了显著的改善；而且，石墨烯更能完整地覆盖基板，形成薄膜缺陷更少的较佳结构。
主导这项研究的格拉斯哥大学工程系教授Ravinder Dahiya表示，我们在製程中所用的商用铜箔市售价格约每平方公尺1美元，相形之下，目前生產石墨烯时用量相当的铜价格约需要115美元。而且，这种更昂贵的铜材料在使用前通常还得先準备，进一步增加了製造过程的成本。
我们在过程中使用的市售铜零售价為每平方米一美元，与之相比在115 $的铜目前石墨烯生產中使用了类似的量。这较昂贵的铜的形式通常需要製备可用於之前，进一步增加了过程的成本。
「我们的製程能以低成本生產高品质的石墨烯，让我们更近一步创造出可负担的新电子元件，从而催生更广泛的新应用，从未来的智慧城市到行动医疗保健等。」
一步步接近了广泛的应用创造实惠的新型电子器件，从未来的智能城市带我们到移动医疗。
「我自已大部份的研究是在合成皮肤领域。石墨烯有助於提供超柔软且导电的表面，因而能够以一种当今最先进的义肢都无法实现的方式，為需要义肢辅肋的患者提供感官反馈。」
这项研究是由格拉斯哥大学与土耳其毕尔肯大学(Bilkent University)的研究人员共同进行的。研究报告主题為「為高性能软性光电元件合成大面积的石墨烯」(Synthesis of Large Area Graphene for High Performance in Flexible Optoelectronic Devices)，发表於《科学报告》中。欧盟(EU)与工程暨物理科学研究委员会(EPSRC)為这项研究提供了赞助。
本文转自微信公众号：
小编补充参考文献：Synthesis of Large Area Graphene for High Performance in Flexible Optoelectronic Devices，Emre O. Polat, Osman Balci, Nurbek Kakenov, Hasan Burkay Uzlu, Coskun Kocabas & Ravinder Dahiya，Scientific Reports 5, doi:10.1038/srep16744