Одним из неоспоримых преимуществ графена является высокая подвижность носителей заряда (до 2·105 см2/В·с). Однако для его практического применения зачастую необходимо создание трехмерных структур. Тем не менее, предпринимавшиеся до сих пор попытки по созданию композитов и макроструктур графена обладали одним, но нивелирующим саму идею создания трехмерной структуры "графена" недостатком - низкой проводимостью в местах стыка.
Коллектив китайских ученых предложил весьма оригинальный способ получения трехмерных графеноподобных структур, в которых решена проблемы "плохих" стыков. В своей работе в качестве исходного каркаса они использовали пеноникель, благодаря многочисленным порам которого методом химического осаждения наносились слои графена (разложением метана при 10000С). Прежде чем удалить никелевый каркас травлением горячей соляной кислотой, исследователи нанесли тонкий слой ПММА (полиметилметакрилат) на поверхность слоев графена, чтобы избежать травления самого графена. Окончательная трехмерная структура (повторяющая структуру никелевого шаблона) предстала во всей красе перед авторами статьи после удаления пассивирующего слоя полимера горячим ацетоном.
Предложенный метод оказался весьма универсальным, позволяя получить "пенографен" (GF) различной структуры (варьируя исходный каркас никеля) и с различным количеством слоев графена (изменяя концентрацию метана). Таким образом, удается получить материал с необходимой удельной площадью поверхности, плотностью и проводимостью.
Крайне популярная в последнее время проблема создания гибкой электроники нашла свое отражение и в данной статье. Ее авторы создали гибкий композит GF/ПДМС (полидиметилсилоксан), обладающий весьма высокой удельной проводимостью (10 См/с) благодаря сохранению неизменной структуры пенографена. По словам авторов статьи, столь высокой проводимости композитов на основе графена ранее достичь не удавалось.
Полученные материалы являются, безусловно, весьма перспективными для использования в качестве гибких проводников, материалов электрода и катализаторов благодаря высокой пористости (до 99,7%), площади удельной поверхности (до 850 м2/г) и проводимости.
