Energiatároló nanoszendvics

Az elektromos járművekhez minél könnyebb akkumulátorokra van szükség, amelyeket gyorsan fel lehet tölteni és számos ciklusokon keresztül megtartják töltési kapacitásukat. Yuegang Zhang kutatásvezető szerint a kifejlesztett nanoszerkezet éppen erre lesz alkalmas.

A grafén egyetlen atom vastagságú grafitréteg, amelyben a szénatomok hatszögletű, méhsejtekre hasonlító rácsban foglalnak helyet. Az anyag különlegessége, hogy átlátszósága mellett annyira tömör, hogy a legkisebb gázatom se képes áthatolni rajta, az elektromosságot pedig csaknem olyan jól vezeti, mint a réz.

A kompozitanyag előállítása során a szinte kétdimenziós grafénra vékony filmrétegként ónt vittek fel, majd újra grafén és megint ón következett. Ezt a több emeletes szendvicset aztán 300 Celsius fokra hevítették, és beleolvasztották az ónt a grafén kristályrácsába. A hőkezelés hatására aprócska oszlopok alakultak ki az ónból a szendvicsszerkezetben.

A hagyományos módszerrel bizonyos méretek alá a fizika alaptörvényei miatt nem lehet lemenni, a grafén felfedezése azonban új reményt adott a kutatóknak. A digitális áramkörök alapját képző szilícium helyettesítésére jelenleg ez az anyag látszik a legesélyesebbnek, de a nanoelektronikában való alkalmazhatóságához előbb meg kell oldani a mindössze egyetlen atomnyi vastagságú lemez precíziós megmunkálását.

2010-ben Andre Geim és Konstantin Novoselov megosztva nyerték a fizikai Nobel-díjat a grafén és a kétdimenziós anyagok vizsgálatáért.