Sposób przenoszenia warstwy grafenowej

Istota wynalazku

Celem niniejszego wynalazku jest sposób przenoszenia warstwy grafenowej z podłoża źródłowego na podłoże docelowe. Bardziej szczegółowo, wynalazek dotyczy udoskonalonego sposobu przenoszenia warstwy grafenowej bez stosowania warstw podtrzymujących typu polimerowego.

Grafen na podłożu metalowym wzbudził olbrzymie zainteresowanie naukowców i jednostek przemysłowych na całym świecie, przede wszystkim ze względu na jego dużą wytrzymałość i możliwość otrzymania monowarstwy grafenowej, którą można skutecznie przenosić i łatwo nakładać w warunkach produkcji masowej. Standardowe podejście w zakresie przenoszenia grafenu z podłoża miedzianego na dowolne podłoża zakłada zastosowanie poli(metakrylanu metylu) jako powłoki podtrzymującej przeciwdziałającej rozpadowi warstwy grafenu podczas procesu przenoszenia.

Celem niniejszego wynalazku jest zapewnienie nowego, udoskonalonego sposobu przenoszenia warstwy grafenowej z podłoża źródłowego na podłoże docelowe bez stosowania powłok podtrzymujących typu polimerowego, specjalnego uchwytu lub jakichkolwiek innych skomplikowanych narzędzi, które byłyby pozbawione wymienionych powyżej wad.

Sposób przenoszenia warstwy grafenowej z podłoża źródłowego na podłoże docelowe, charakteryzujący się tym, że obejmuje etapy:
• odręczne zaznaczenia wybranego obszaru warstwy grafenowej na podłożu źródłowym za pomocą wodoodpornego spoiwa (np. wodoodpornego markera czy też polimerowej ramki wykonanej z PDMS) w celu uformowania zamkniętej ramki wokół wybranego obszaru, przy czym podłoże źródłowe jest wykonane z metalu, np. miedzi czy niklu.
• wytrawiania podłoża źródłowego aż do jego całkowitego wytrawienia,
• umieszczenia ukształtowanej warstwy grafenowej na podłożu docelowym.

Sposób, według wynalazku umożliwia przeniesienie warstwy grafenowej z podłoża źródłowego na podłoże docelowe bez stosowania powłok podtrzymujących typu polimerowego. Ten sposób gwarantuje czystszą powierzchnię grafenu i brak pozostałości polimerowych na jego powierzchni. Ponadto, wymieniona procedura umożliwia przeniesienie grafenu na podłoża nieodporne na aceton, który jest zwykle stosowany do usuwania polimerów. W konsekwencji, zwiększa to znacząco możliwości zastosowania grafenu. Ponadto, nie potrzeba specjalnego uchwytu utrzymującego ani żadnych innych skomplikowanych narzędzi. Stosując sposób, możliwe jest przeniesienie nieograniczonego kształtu warstw grafenowych nawet na chropowate i rozwinięte powierzchnie takie jak nanodruty lub materiały wykończone nanocząsteczkami.

Potencjał komercjalizacji

Prezentowana metoda przenoszenia grafenu umożliwia wykorzystanie grafenu jako warstwy tak zwanej "suspended" czyli zawieszonej. Taka zawieszona warstwa grafenu nie dotykająca innych podłoży lub dotykająca podłoża obcego jedynie na małych powierzchniach jest bliższa ideałowi grafenu monokrystalicznemu "freestanding". Warstwa grafenu przenoszona metodą polimerowej ramki przełożona na podłoża takie jak nano-druty lub nano-otwory może posłużyć jako szczelna membrana czy czujnik gazowy. Ponadto istnieje możliwość połączenia grafenu przeniesionego opisywaną metodą z innymi nano-materiałami tak by stworzyć kompozyty.