Graphene, yang saat ini menjadi berita hangat dan pusat perhatian dalam bidang sains karena memiliki konduktivitas yang besar, fleksibilitas dan daya tahan yang baik. Namun, graphene sulit didapat karena proses manufaktur yang rumit dan produksi massal yang tidak mungkin. Baru-baru ini, sebuah tim peneliti mengembangkan bahan karbon buatan tanpa cacat yang sering ditemukan selama proses produksi graphene dengan tetap menjaga karakteristik aslinya. Bahan ini baru dikembangkan dan dapat digunakan sebagai pengganti graphene pada sel surya dan chip semikonduktor. Selanjutnya, proses yang dikembangkan didasarkan pada proses yang berkesinambungan dan diproduksi secara massal dari serat karbon, sehingga lebih mudah untuk komersialisasi skala penuh.
Tim peneliti yang dipimpin oleh Dr Han-Ik Joh di KIST bersama dengan Dr Seok-In Na di Chonbuk National University dan Dr Byoung Gak Kim di KRICT mensintesis lembaran karbon nano yang mirip dengan graphene menggunakan polimer, dan langsung menggunakan elektroda transparan untuk sel surya organik. Hasil penelitian ini diperkenalkan di Nanoscale, sebuah jurnal dari Royal Society of Chemistry di Inggris dengan judul “One-step Synthesis of Carbon Nanosheets Converted from a Polycylic Compound and Their Direct Use as Transparent Electrodes of ITO-free Organic Solar Cells.”
Untuk memproduksi grpahene berkualitas tinggi dalam volume besar, metode CVD (deposisi uap kimia) secara luas digunakan. Namun, metode ini membutuhkan proses transfer yang mengurangi sifat kelogaman. Dalam proses ini kualitas degradasi lebih cepat karena rentan terhadpa keriput atau retak. CVD atau Chemical Vapor Deposition ini adalah metode pembuatan graphen dengan logam film yang berfungsi sebagai katalis. Cara ini memproduksi materi dengan meniup gas.
Tim peneliti mengembangan nanosheet karbon dalam proses dua tahap, yang terdiri dari lapisan substrat dengan larutan polymer dan pemanasan. Menimbang bahwa proses yang ada terdiri dari 8 langkah untuk memproduksi graphene, metode baru membuatnya lebih sederhana. Selain itu, metode baru dapat langsung digunakan sebagai sel surya tanpa proses tambahan.
Nanosheet karbon dapat diproduksi secara massal dalam proses yang sederhana namun memiliki kualitas tinggi karena proses baru melewati langkah-langkah yang rentan terhadap pembentukan cacat seperti penghapusan substrat logam atau transfer graphene ke media lain
Dr Han Ik Joh di KIST mengatakan bahwa hal ini diharapkan dapat diterapkan untuk komersialisasi bahan karbon 2D transparan dan konduktif tanpa kesulitan karena proses ini didasarkan pada proses yang berkesinambungan dan diproduksi secara massal dari serat karbon.
Ini masih merupakan penelitian tindak lanjut dari tim yang baru terbentuk dan temuannya pada manufaktur nanosheet karbon berdasarkan polyacrylonitrile. Temuan baru ini bahkan lebih bermakna karena menawarkan pemahaman yang lebih dalam tentang mekanisme pertumbuhan nanosheet karbon dan proses manufaktur yang lebih sederhana. Penelitian tersebut juga dilakukan dengan dana dari Proyek Penelitian KIST Proprietary dan Yayasan Riset Nasional Korea.
Sumber : sciencedaily.com
