Установлен новый глобальный стандарт для проверки одноатомной толщины графена

Графен может изменить всё — от электромобилей до смартфонов, но только если мы сможем гарантировать его качество. Университет Манчестера провёл крупнейшее в мире исследование, чтобы установить новый глобальный эталон для проверки одноатомной толщины графена. Работая с Национальной физической лабораторией Великобритании (NPL) и 15 ведущими исследовательскими институтами по всему миру, команда разработала надёжный метод с использованием просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), который ляжет в основу будущих промышленных стандартов.

Анализ электронной дифракции монослойного графена. Автор: 2D Materials (2025). DOI: 10.1088/2053-1583/ae2ca1

Исследователи из Университета Манчестера совместно с Национальной физической лабораторией Великобритании и 15 международными партнёрами разработали надёжный протокол с использованием просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ). Результаты, опубликованные в журнале 2D Materials, станут основой для новой технической спецификации ISO для графена.

«Чтобы внедрить графен и другие двумерные материалы в промышленные приложения — от лёгких транспортных средств до спортивного оборудования, сенсорных экранов, датчиков и электроники — нужно быть уверенным, что вы работаете с правильным материалом. Это исследование устанавливает глобальный эталон, которому может доверять промышленность», — сказал доктор Уильям Торнли, работавший над исследованием во время своей докторской диссертации.

«Электронную дифракцию давно используют для отличия монослойного графена от многослойного, но часто её применяют без полного учёта погрешностей. Сотрудничая с 15 ведущими лабораториями, включая первооткрывателей, мы выявили подводные камни и показали, как получать достоверные результаты», — добавил доктор Эван Тиллотсон.

«Мы разработали этот протокол так, чтобы он работал в реальных лабораториях, а не только в специализированных центрах. А для организаций, не имеющих возможности использовать ПЭМ, мы можем предоставлять измерения на коммерческой основе через наше партнёрство с Институтом Ройса», — сказала профессор материаловедения Сара Хейг.

Результаты напрямую используются в международном стандарте ISO/TS 21356-2, который в настоящее время готовится к печати и ожидается к публикации в 2026 году.

«Эта работа основана на Руководстве надлежащей практики NPL 145 "Характеризация структуры графена", разработанном совместно с Университетом Манчестера и являющимся одним из самых скачиваемых руководств NPL», — отмечает доктор Эндрю Поллард, главный научный сотрудник группы технологий поверхности и руководитель стратегии передовых материалов в NPL.

Источник: University of Manchester