Графеновые схемы записали УФ-лазером на крафт-бумаге

Подробно

Как графеновые схемы получают прямо на бумаге?

В основе технологии лежит лазерно-индуцированный графен (LIG). В новой работе исходным материалом служила крафт-бумага с большим содержанием лигнина. Рисунок формировали импульсным ультрафиолетовым лазером с длиной волны 355 нм.

Авторы называют свой способ так:

«простой подход без добавок, работающий в обычных атмосферных условиях»

Статью «Flexible, stretchable and sustainable paper electronics enabled by ultraviolet laser-induced graphene» написали Truong-Son Dinh Le, Von Luigi Valerio, Y-Van Tran и Chwee Teck Lim с кафедры биомедицинской инженерии NUS. Автор для переписки - Chwee Teck Lim. Редакция журнала получила рукопись 18 мая 2026 года и приняла её 22 сентября после рецензирования. Работу поддержали программы и институты NUS и Национальный исследовательский фонд Сингапура. Авторы сообщили, что конфликта интересов у них нет.

Какие характеристики у графеновых дорожек на крафт-бумаге?

В аннотации статьи приведены такие показатели для оптимизированных условий:

• поверхностное сопротивление пористого электрода - 147 ± 5 Ом на квадрат;
• толщина проводящего слоя - 43 мкм;
• лазер удаляет материал на глубину 20-30 мкм.

Это поверхностное сопротивление самого слоя. Сопротивление любой готовой схемы будет зависеть от её геометрии.

По словам авторов, электрические характеристики сохранились после 1000 циклов изгиба или растяжения. Величину деформации и численное изменение сопротивления за эти циклы доступный текст не приводит.

Какие устройства сделали из бумажного графена?

Авторы показали на бумажной основе гибкие и растяжимые электронные схемы, фотодетекторы и электротепловые преобразователи, то есть нагревательные элементы. Чувствительность фотодетекторов и рабочие температуры нагревателей в аннотации статьи не приводятся.

О производстве авторы пишут как о перспективе:

«совместимость прямой лазерной записи с рулонным производством открывает путь к масштабируемому и недорогому выпуску»

О пилотной линии, себестоимости, серийном выпуске или продаже таких устройств не сообщается.

Впервые ли графен получили на крафт-бумаге?

Нет. Сам метод LIG описала в декабре 2014 года группа Jian Lin и James M. Tour: тогда пористый графен получали лазером из коммерческих полимеров. В 2019 году Truong-Son Dinh Le с соавторами формировал графеновые рисунки лазером на древесине и листьях на воздухе. Тогда же они показали проводящие соединения, температурные датчики и накопители энергии.

Крафт-бумагу тоже обрабатывали раньше. В работе, опубликованной в мае 2024 года, группа Rogério Miranda Morais получила на ней LIG-дорожки с помощью лазерного диода и сделала гибкие резистивные нагреватели. Поверхностное сопротивление в той работе доходило до 0,25 кОм на квадрат, а нагреватель разогревался максимум до 145,5 °C. Эти данные относятся к прежнему исследованию, а не к устройствам NUS. В январе 2025 года в журнале Langmuir вышла работа о графене из крафт-бумаги, полученном фемтосекундным лазером, - из него сделали электроды для обнаружения дофамина.

Работу NUS отличает сочетание: запись ультрафиолетовым лазером без добавок, измеренные характеристики слоя и несколько типов устройств на одной основе.

Какие ограничения у исследования?

На сайте издателя пока размещена ранняя версия принятой статьи. У неё есть постоянный DOI (10.1038/s41528-026-00649-y), но позже её заменят окончательной отредактированной версией. Полный текст методики недоступен, поэтому мощность и частоту лазера, скорость записи, сорт бумаги и условия растяжения независимо сверить не удалось.

Авторы называют технологию экологичной, но отдельных испытаний срока службы во влажной среде, переработки или разложения готовых устройств в доступных материалах нет. В обзоре, опубликованном в журнале Rare Metals 30 сентября 2026 года, то есть ещё до выхода статьи NUS, авторы отмечали: свойства LIG из биомассы сильно зависят от состава и строения исходного сырья, и такой слой не стоит описывать как однородный графен. Издание Scienmag пересказало работу NUS 9 октября, но независимых экспертных оценок именно этой статьи пока не найдено.