Penyelidik Berjaya Hasilkan Grafin 100 kali Lebih Murah daripada Teknik yang Sedia Ada

Oleh: Khairul N. Mohd Kharuddin

Grafin sudahpun dikenali dengan ciri-cirinya seperti super-kuat, hanya setebal satu atom, fleksibel, ringan dan boleh mengalirkan elektrik dan haba lebih baik daripada kebanyakan bahan yang ada. Apa yang menghambat penggunaannya dalam industri tenaga, perubatan dan pembuatan adalah harganya yang terlalu mahal.

Namun kini kumpulan penyelidik di University of Glasgow, Scotland telah menemui satu cara untuk menghasilkan lampiran besar grafin yang berkualiti tinggi, 100 kali lebih murah daripada cara yang sedia ada.

[Video-Grafin:Teknologi Masa Depan]

Kaedah yang biasa digunakan untuk menghasilkan grafin pada masa ini ialah Pemendapan Wap Kimia (Chemical Vapor Deposition-CVD) di mana gas reaktif ditukarkan menjadi satu filem nipis grafin di atas permukaan khas yang dipanggil substrat.

Sebelum ini, substrat selalunya adalah bahan yang mahal seperti platinum, nikel atau titanium karbida. Grafin yang terhasil adalah berkualiti tinggi kerana bahan-bahan ini licin namun tidak sesuai digunakan dalam industri kerana sangat mahal.

[Baca-Aplikasi Grafin: Hasilkan elektrik dari Tumbuhan]

Baru-baru ini, saintis telah mula menggunakan tembaga (copper, Cu) untuk mengurangkan kos namun logam ini memerlukan kos yang mahal untuk memprosesnya pula. Oleh itu, pasukan University of Glasgow memutuskan untuk cuba menghasilkan grafin daripada gegelung tembaga, yang sedia ada banyak dan murah serta digunakan untuk menghasilkan bateri ion lithium kegunaan rumah.

Tanpa perlu melalui pemprosesan, gegelung tembaga ini didapati cukup licin untuk menghasilkan lapisan grafin setebal satu atom yang berkualiti tinggi.

Lebih menarik, semasa pengujian, grafin ini menunjukkan sifat-sifat elektrik optik menjadikan ia lebih sesuai digunakan dalam transistor berbanding grafin yang dihasilkan dengan substrat mahal.

[Baca-Produk Grafin Pertama akan Memasuki Pasaran]

Ketua penyelidik, Ravinda Dahiya berkata “Tembaga yang digunakan dalam proses kami boleh didapati secara komersil pada harga sekitar $1 per meter persegi
berbanding $115 untuk tembaga yang kini sedang digunakan dalam pembuatan grafin pada saiz yang sama. Tembaga dalam bentuk yang mahal ini perlu diproses dahulu sebelum digunakan menyebabkan kos meningkat”.

“Proses kami menghasilkan grafin berkualiti tinggi pada kos yang rendah, membawa kami lebih dekat kepada membina peranti elektronik kegunaan yang meluas yang mampu milik; daripada kegunaan untuk bandar lestari di masa hadapan kepada penjagaan kesihatan bergerak (mobile healthcare)”, tambah beliau.

Teknik baru ini akan memudahkan saintis menggunakan graphene dalam inovasi mereka seperti penuras dan bahan teknologi tinggi, serta peralatan perubatan.

“Kebanyakan penyelidikan kami adalah dalam bidang kulit sintetik. Grafin boleh membantu memberikan permukaan ultra-fleksibel dan konduktif bagi membolehkan pemakai anggota badan prostetik merasa sensasi dengan lebih baik;  yang tidak dapat diberikan oleh prostetik termaju yang sedia ada”, tambah Dahiya. “Ini adalah satu penemuan yang mengujakan dan kami sangat berminat untuk meneruskan penyelidikan kami.”

Penyelidikan ini telah diterbitkan dalam Jurnal Nature Scientific Reports.

SUMBER– ScienceAlert
FOTO–ShutterStock