-
Сотни зарубежных компаний включились в гонку графеновых технологий. В России коммерческим производством и внедрением этого чудо-материала занимаются лишь несколько малых предприятий. Научно-производственная компания «Русграфен» — одна из них
Онлайн журнал об инновациях в России «Стимул» опубликовал статью развитии графеновых технологий в нашей стране и в мире.
Продавцы графена © stimul.onlineГендиректор компании «Русграфен», старший научный сотрудник Института общей физики РАН Максим Рыбин (Источник: «Русграфен»)
Продавцы графена
— Если смотреть на цикл зрелости технологий, хайп-цикл Гартнера, то в передовых странах Востока и Запада графеновые технологии уже преодолели «дно разочарований» и постепенно поднимаются по «склону просвещения». В России мы едва ли почувствуем «пик завышенных ожиданий» и в идеале можем сразу выйти на «плато продуктивности», — говорит гендиректор компании «Русграфен», старший научный сотрудник Института общей физики РАН Максим Рыбин.
С 2013 года в Европе действует инновационная программа Graphene Flagship с десятилетним бюджетом в миллиард евро. Под эгидой Graphene Flagship 142 организации из 23 стран занимаются исследованием и внедрением графена в различные сферы медицины, энергетики, электроники и материаловедения. Компании из США — Angstron Materials, XG Sciens, AzTrong и др. — синтезируют сотни тонн графеновых материалов в год, в основном для производителей аккумуляторов и композитных материалов. Графеновой тематикой заняты R&D-центры IBM, SanDisk, Ford и Boeing. Активно финансируют графеновые разработки исследовательские центры военно-воздушных и военно-морских сил США. В стране создана Национальная графеновая ассоциация (National Graphene Association), которая включается в себя 20 корпоративных партнеров и более двух тысяч международных членов.
-
© rusgraphene.ruВнутренняя структура аэрогеля. Источник: Yury M. Volfkovich et al. / ACS Energy & Fuels
Пористый нанокомпозит на основе оксида графена и тефлона, способный улучшить характеристики топливных элементов, синтезировали и изучили сотрудники Института физической химии и электрохимии имени А. Н. Фрумкина РАН и Института проблем химической физики РАН, Черноголовка. Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Energy & Fuels.
-
© www.rusgraphene.ruИсследователи из Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН (ИОФ РАН) напечатали «смятый» графен на кремниевой подложке, используя метод лазерно-индуцированного прямого переноса. Этот относительно простой процесс может заменить трудоемкие литографические способы создания гарфеновых структур в перспективных устройствах микроэлектроники. Работа опубликована в журнале Nanomaterials.
-
© www.rusgraphene.ruМолекулярная структура дисульфида молибдена: зеленые шарики — атомы серы (S), фиолетовые — молибдена (Mo). Толщина такого монослоя MoS2 составляет примерно 0,65 нм. © Depositphotos_ogwen
Наноэлектроника ближайшего будущего будет основана не только на графене. Почетное место в ней займут атомарно тонкие пленки дисульфидов молибдена (MoS2) и вольфрама (WS2), молекулярный слой которых представляет собой «сэндвич» из металлической «начинки», заключенной между двумя «ломтиками» серы. При этом атомы серы, молибдена или вольфрама выстроены в своих плоскостях в правильные шестиугольники.
-
© www.rusgraphene.ruБезопасная и энергоэффективная установка по синтезу графена Graphene Submarine 2.0, производства компании РУСГРАФЕН
Специалистами компании «Русграфен» и лаборатории Спектроскопии наноматериалов Института общей физики им. А.М. Прохорова разработан энергосберегающий способ синтеза высококачественного CVD-графена без использования взрывоопасных газов. Результаты работы опубликованы в журнале Physica Status Solidi.
Коммерчески перспективной технологией синтеза графеновых пленок большого размера и высокого качества является CVD-метод — метод химического газофазного осаждения углерода на поверхность металлических фольг. В доступных на рынке установках используются трубчатые печи, в которые помещаются металлические подложки и подается углеводородный газ метан (CH4) или ацетилен (С2Н2). При высокой температуре около (1050°С) газ разлагается на водород и углерод, последний осаждается на поверхность подложки, образуя монослойную пленку графена.
-
Синтез CVD-графена © www.rusgraphene.ruСпециалисты компании Русграфен совместно с коллегами из Института общей физики РАН и Института материаловедения Вьетнамской академии наук и технологий разработали способ синтеза CVD-графена с контролируемым числом слоев. Результаты работы опубликованы в журналах Physica Status Solidi C и Physica Status Solidi B.
Гибкие и прозрачные электроды, сенсоры, мембраны, ячейки памяти, насыщаемые поглотители для лазеров — далеко неполный список активно развивающих направлений применения пленок из графена. Важно при этом уметь производить пленки с заданным количеством графеновых слоев — ключевым параметром, определяющим их уникальные физико-химические свойства.
С этой целью мы разработали способ, позволяющий контролировать толщину синтезируемой графеновой пленки (от 3 до 50 и больше слоев) на поверхности никелевой фольги, одной из самых популярных каталитических подложек для синтеза графена.
-
© www.rusgraphene.ruРуководитель компании ООО «РУСГРАФЕН» Максим Рыбин начал исследовать уникальные свойства графена еще студентом Кафедры фотоники и физики микроволн Физического Факультета МГУ. Летом 2008 года он прошел стажировку в манчестерской лаборатории Константина Новоселова, удостоенного в 2010 году Нобелевской премии по физике «за новаторские эксперименты по исследованию двумерного материала графена». После защиты кандидатской диссертации по теме «Графен и структуры на его основе для фотоники» Максим Рыбин продолжил научную работу в лаборатории Спектроскопии наноматериалов Института общей физики РАН. Им опубликовано более 40 статьей в научных изданиях, включая такие высокорейтинговые журналы, как Nano Letters, ACS Nano, Carbon и другие.
НПК «Русграфен» возникла как результат глубокого исследовательского погружения в тематику графеновых технологий и прагматичного видения перспектив их использования в промышленности, науке и образовании. Научным консультантом компании с момента ее основания является заведующая лабораторией Спектроскопии наноматериалов ИОФ РАН и лабораторией Углеродных наноматерилов МФТИ, автор более 200 научных публикаций, исследователь с мировым именем Елена Дмитриевна Образцова.
