Sedan dess isolering 2004 av Geim och Novoselov från University of Manchester (Nobelpriset i fysik 2010), grafen har kallats ett "undermaterial" på grund av dess exceptionella egenskaper, som redan har utnyttjats i många applikationer och produkter. Dock, användningen av grafen i form av små flingor i polymerkompositer begränsar det fulla utnyttjandet av dess utmärkta egenskaper, kräver höga fyllmedelsbelastningar för att uppnå tillfredsställande elektriska och mekaniska egenskaper.

Ett team av forskare ledda av professor Costas Galiotis hade den innovativa idén att använda centimeterstora grafenskivor som förstärkning i polymerkompositer med nanolaminatarkitektur. Detta har visat sig vara en smart strategi för att övervinna de typiska nackdelarna med nanopartikelfyllmedel, tack vare den stora sidostorleken, vilket säkerställer effektiv spänningsöverföring och enhetlig och kontrollerbar spridning genom växlingen av polymer- och grafenskikten. Enskiktsgrafen i stor storlek framställdes med tekniken för kemisk ångavsättning (CVD):den ger en monoatomisk tjocklek och, till skillnad från små flingor, det finns inga storleksbegränsningar i övriga dimensioner (längd och bredd).

De centimeterskaliga CVD grafen/polymer nanolaminaten producerades sedan med en halvautomatisk process som möjliggör manipulering av ultratunn film, och har visat sig överträffa, för samma grafeninnehåll, toppmoderna flingbaserade grafenpolymerkompositer när det gäller mekanisk förstärkning och elektriska egenskaper. Viktigast, dessa tunna laminatmaterial visar en mycket hög elektromagnetisk interferens (EMI) skärmningseffektivitet i Terahertz-serien, når 60 dB för en liten tjocklek på 33 μm, och en absolut EMI-avskärmningseffektivitet per viktenhet och tjocklek som är bland de högsta värdena för syntetiska, icke-metalliska material som tillverkats hittills.

Prof. Galiotis säger att "i denna tidning, vi har försökt utnyttja de utmärkta mekaniska och elektriska egenskaperna hos enskiktsgrafen när den används som en förstärkning av tekniska polymerer. Än så länge, genom användning av korta grafenflingor, detta var inte möjligt, på grund av den lilla storleken på inneslutningarna. Den senaste utvecklingen inom produktionen av kontinuerliga (stora) monolager grafenmembran gjorde det möjligt för oss att tillverka nanolaminat som inkorporerade tiotals och till och med hundratals grafenlager inbäddade i kommersiella polymerer. Detta har lett till grafennanolaminat med styvheter som närmar sig de för perfekt grafen per volymfraktion och effektiv EMI-avskärmningsprestanda. Detta arbete banar väg för utvecklingen av nanolaminat med exceptionella egenskaper för rymdfart, bilindustrin men också ett antal elektroniska applikationer."

Forskningsarbetet publicerades i Naturkommunikation .