2番目の方法ははるかに控えめですが、単結晶グラフェンの代わりに、理想からほど遠い構造を持つ多数のグラフェンフレークの層が表面に形成されます-多くのアプリケーションでは、これで十分です。 このようなコーティングの品質を向上させるために、アニーリング、プラズマ、または化学処理など、さまざまな方法が使用されます。 シカゴのイリノイ大学の科学者は、韓国の同僚と一緒に、後処理を行わずにグラフェンコーティングを作成するための第2の方法のシンプルで拡張性の高いバージョンを開発しました 。
グラフェン溶射したガラス板とその表面の電子顕微鏡
彼らの方法は、酸化グラフェンフレークを含む懸濁液がラバルノズルを使用して製品に噴霧されることです。 このタイプのノズルは、ロケットおよびジェットエンジンで広く使用されており、超音速のガス流量を実現できます。 これにより、懸濁液は最小の液滴に噴霧されるため、個々のフレークを分離して非常に均一に塗布できます。 亜音速では、フレークはしばしば塊の形で表面に落ちます。 さらに、超音速のガス流によって吹き飛ばされる最小の液滴は、ほぼ瞬時に乾燥します。
別の利点は、グラフェンが製品の表面に衝突する運動エネルギーであり、フレークが付着するだけでなく、多くの構造的欠陥を「治癒」させるだけで十分です。 超音速では、グラフェンは特定の弾性、伸縮性を獲得し、欠陥のある場所の炭素原子が正しい位置を占めて、理想的な六方格子を形成します。
超音速流の運動エネルギーによる伸縮によりグラフェン欠陥が修正される
この方法は非常にシンプルで、拡張性に優れています。 酸化グラフェン懸濁液の濃度、圧力、ガス流量を変えることにより、コーティングの厚さと品質を簡単に制御できます。 コーティング処理の必要性がないため、グラフェン溶射でコーティングできる材料の範囲が広がります。プラズマ後処理や高温に耐えられないポリマーやプラスチックを広く使用できます。