Denna visualisering visar lager av grafen som används för membran. Kredit:University of Manchester
grafen, världens första tvådimensionella material, är många gånger starkare än stål, mer ledande än koppar, lättvikt, flexibel och en miljon gånger tunnare än ett människohår.
Grafen kommer att förbättra livskvaliteten för många över hela världen. Potentiella applikationer inkluderar billiga vattenreningssystem; grönare, effektivare bilar och flygplan; flexibla telefoner och till och med biomedicinska applikationer som sårläkning och cancerbehandlingar.
Graphenes kommersiella introduktion kommer att påskyndas genom att svara på två nyckelfrågor:"Vilka är egenskaperna hos kommersiellt tillhandahållen grafen" och "hur kan de användas på bästa sätt". Etableringen av gemensamma industriella mått, när det gäller till exempel antalet lager eller flingstorlek, är avgörande för upptaget av grafenbaserad teknik.
National Graphene Institute vid universitetet har samarbetat med NPL för att ta fram en guide, som en del av NPL:s guideserie för god praxis, som syftar till att ta itu med tvetydigheten kring hur man mäter grafens egenskaper.
Med titeln "Karakterisering av grafens struktur, " Guiden ger tillverkare och användare av grafen en förståelse för hur man på ett tillförlitligt sätt mäter grafens strukturella egenskaper.
Materialstandardisering är avgörande för industrins spridning. Det finns många tidiga användare av grafen men utan standardisering är det svårt för industrin att vara säker på kvaliteten och egenskaperna hos dess grafenprover.
Denna guide syftar till att ta itu med detta gap och sammanför de accepterade mätteknikerna inom detta område. Den beskriver den höga noggrannhet och precision som krävs för verifiering av materialegenskaper och kommer att möjliggöra utvecklingen av andra snabbare kvalitetskontrolltekniker i framtiden.
Avsedd att bilda en grund för framtida jämförelser mellan laboratorier och internationella standarder, guiden kommer att påskynda utvecklingen av grafenaktiverad teknologi och förbättra förmågan att producera grafen på ett tillförlitligt och repeterbart sätt.
Dr Andrew Pollard, huvudförfattare till guiden och senior forskare vid NPL, kommenterade:"Även om det finns många sätt att mäta egenskaperna hos olika typer av kommersiellt tillgänglig 'grafen', industrin behöver en standardiserad uppsättning mätningar. Detta kommer att göra det möjligt för företag att välja den typ av material som bäst passar deras behov genom att på ett tillförlitligt sätt jämföra nyckelegenskaper, stödja utvecklingen av innovativ ny teknik baserad på grafen. Denna guide är det första steget i denna process, och som grund för internationella mätstandarder som för närvarande utvecklas, kommer att tillhandahålla mätprotokoll som kan användas under tiden."
James Baker, Graphene Business Director vid University of Manchester sa:"Denna guide för god praxis har utvecklats av NGI- och NPL-teamen för att låta den begynnande grafenindustrin prestera korrekt, reproducerbara och jämförbara mätningar av kommersiellt tillhandahållen grafen. Detta kommer att ta itu med denna viktiga kommersialiseringsbarriär genom att ge användarna ett konsekvent förhållningssätt till den strukturella karakteriseringen av grafen medan internationella mätstandarder utvecklas."