Rutgers Universitys ingenjörer har hittat en enkel metod för att producera grafen av hög kvalitet som kan användas i nästa generations elektroniska och energiapparater:baka blandningen i en mikrovågsugn.

Upptäckten dokumenteras i en studie publicerad online idag i tidskriften Vetenskap .

"Detta är ett stort framsteg inom grafenområdet, sade Manish Chhowalla, professor och biträdande ordförande vid institutionen för materialvetenskap och teknik vid Rutgers' School of Engineering. "Denna enkla mikrovågsbehandling leder till exceptionellt högkvalitativ grafen med egenskaper som närmar sig dem i orörd grafen."

Upptäckten gjordes av postdoktorala medarbetare och studenter på institutionen, sa Chhowalla, som också är chef för Rutgers Institute for Advanced Materials, Enheter och nanoteknik. Att ha studenter som medförfattare till en Vetenskap papper är sällsynt men han sa att "Rutgers Materials Science and Engineering Department och School of Engineering vid Rutgers odlar en kultur av nyfikenhetsdriven forskning hos studenter med nya idéer som inte är rädda för att prova något nytt."

Grafen - 100 gånger segare än stål - leder elektricitet bättre än koppar och avleder snabbt värme, vilket gör det användbart för många applikationer. Storskalig produktion av grafen är nödvändig för applikationer som tryckbar elektronik, elektroder för batterier och katalysatorer för bränsleceller.

Grafen kommer från grafit, ett kolbaserat material som används av generationer av elever och lärare i form av pennor. Grafit består av ark eller lager av grafen.

Det enklaste sättet att göra stora mängder grafen är att exfoliera grafit till individuella grafenark med hjälp av kemikalier. Nackdelen med detta tillvägagångssätt är att sidoreaktioner sker med syrebildande grafenoxid som är elektriskt icke-ledande, vilket gör det mindre användbart för produkter.

Att ta bort syre från grafenoxid för att få grafen av hög kvalitet har varit en stor utmaning under de senaste två decennierna för det forskarsamhälle som arbetar med grafen. Syre förvränger den orörda atomstrukturen hos grafen och försämrar dess egenskaper.

Chhowalla och hans gruppmedlemmar upptäckte att bakning av den exfolierade grafenoxiden i bara en sekund i en 1, 000-watts mikrovågsugn, som de som används i hushåll över hela Amerika, kan eliminera praktiskt taget allt syre från grafenoxid.