Dr Richard Ordonez, en nanomaterialforskare vid Space and Naval Warfare Systems Center Pacific (SSC Pacific), hade ont i magen förra året. Så börjar historien om den oavsiktliga upptäckten att honung - ja, biprodukten - är en effektiv, giftfritt substitut för manipulation av grafens ström- och spänningsegenskaper.

Ordonez arbetskamrat och vän Cody Hayashi gav honom lite köpt honung i julklapp och antiinflammatorisk mot magen, och Ordonez förvarade den nära sin arbetsstation för daglig användning. En dag i labbet, duon undersökte olika dielektriska material som de kunde använda för att tillverka en grafen -transistor. Först, laget försökte utnyttja vatten som ett dielektrikum med toppport för att manipulera grafens elektriska konduktivitet. Detta tillvägagångssätt misslyckades, så de fortsatte med olika sammansättningar av socker och avjoniserat vatten, en annan elektrolyt, vilket fortfarande resulterade i försumbar prestanda. Det var då honungen fick Ordonez i ögat, och ett oavsiktligt vetenskapligt genombrott realiserades.

Fyndet är detaljerat i en artikel i Nature Vetenskapliga rapporter , där laget beskriver hur honung producerar ett nanometerstort elektriskt dubbelskikt vid gränssnittet med grafen som kan användas för att grinda den ambipolära transporten av grafen.

"Som en dielektrikum med toppport, vatten är alldeles för ledande, så vi flyttade till socker och avjoniserat vatten för att kontrollera den joniska sammansättningen i hopp om att vi kunde minska konduktiviteten, "Ordonez förklarade." Men sockervatten fungerade inte heller för oss eftersom, som en port-dielektrikum, det var fortfarande för mycket läckström. Av frustration, bokstavligen centimeter ifrån mig var honungen Cody hade köpt, så vi bestämde oss för att släppa honungen på grafen för att fungera som dielektrikum med toppport-jag trodde att honungen kanske skulle efterlikna dielektriska geler som jag läste om i litteratur. Till vår förvåning - alla sa att det inte kommer att fungera - vi försökte och det gjorde det. "

Ordonez, Hayashi, och ett team av forskare från SSC Pacific, i samarbete med University of Hawaii i Mānoa, har utvecklat nya grafenenheter som en del av en Navy Innovative Science and Engineering (NISE) -finansierad insats för att genomsyra marinen med billiga, lättvikt, flexibla grafenbaserade enheter som kan användas som nästa generations sensorer och bärbara enheter.

"Traditionellt, elektrolytiska grindtransistorer är gjorda med joniska gelmaterial, "Sade Hayashi." Men du måste vara skicklig med processerna för att syntetisera dem, och det kan ta flera månader att ta reda på rätt recept som krävs för att dessa geler ska fungera i miljön. En del av vätskorna är giftiga, så experiment måste utföras i en atmosfärskontrollerad miljö. Honung är helt annorlunda - den fungerar på samma sätt som dessa mycket mer sofistikerade material, men det är säkert, billig, och lättare att använda. Honungen var ett mellanliggande steg mot att använda joniska geler, och eventuellt en ersättning för vissa applikationer. "

Ordonez och Hayashi föreställer sig den honungsbaserade versionen av grafenprodukter som används för snabb prototypering av enheter, eftersom enheterna snabbt och enkelt kan skapas om baserat på resultat. Istället för att behöva spendera månader på att utveckla materialet innan man ens börjar integrera det i enheter, genom att använda honung kan teamet starta de första testerna utan att vänta på kostsam tillverkningsutrustning.

Ordonez ser också en användning för sådana produkter inom vetenskap, teknologi, teknik och matematik (STEM) uppsökande insatser, eftersom honungen är giftfri och kan användas för att lära eleverna om grafen.

Denna senaste innovation och publikation var en uppföljning från gruppens upptäckt förra året att flytande metaller kan användas istället för styva elektroder som guld och silver för att elektriskt komma i kontakt med grafen. Detta, i kombination med forskning om grafen och multispektral detektion, gav dem Federal Laboratory Consortium Far West Regional Award i kategorin Outstanding Technology Development.

SSC Pacific är det marina forsknings- och utvecklingslaboratoriet som ansvarar för att säkerställa informationskrigens överlägsenhet för krigsmän, inklusive områdena cyber, kommando och kontroll, intelligens, övervakning och spaning, och rymdsystem.