(57)【要約】  本技術の実施形態はグラフェインメタルコンポジットを含む。グラフェインメタルコンポジットは成り立つ  発泡金属板、発泡金属板に堆積させたグラフェイン層、グラフェイン層に堆積させた金属層、金属層に更に重ねた別のグラフェイン層、多層化した発泡金属板を圧縮してグラフェインメタルコンポジットを形成する。
2018536617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下：
グラフェインを多孔性金属発泡体基板上に成膜させること、および
グラフェインが成膜した多孔性金属発泡体基板を圧縮してグラフェインメタルコンポジットを形成すること、
を含む、グラフェインメタルコンポジットの製造方法。
【請求項２】
多孔性金属発泡体基板は、ニッケルまたは銅の発泡体である、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
多孔性金属発泡体基板の気孔率は最低70％である、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
グラフェインの多孔性金属発泡体基板への成膜は化学蒸着によるものである、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
多孔性金属発泡体基板へグラフェインを堆積させることが、多孔性金属発泡体基板を圧縮する前にカーボンナノチューブを多孔性金属発泡体基板の表面上で成長させることによるものである、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
多孔性金属発泡体基板にグラフェインを成膜させることが、以下：
多孔性金属発泡体基板のボイド内でカーボンナノチューブを合成すること、および
多孔性金属発泡体基板を圧縮する前にカーボンナノチューブスレッドで多孔性金属発泡体基板のボイドを繋ぐこと、
を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
多孔性金属発泡体基板にグラフェインを成膜させることが、多孔性金属発泡体基板を圧縮する前に、熱可塑性エラストマーあるいは金属を多孔性金属発泡体基板表面のボイド中に３Dプリントすることを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項８】
多孔性金属発泡体基板を圧縮する前に、熱可塑性エラストマーあるいは金属を多孔性金属発泡体基板の特定の領域に選択的に追加する、請求項7記載の方法。
【請求項９】
グラフェインで成膜した多孔性金属発泡体基板が圧縮されて、多孔性金属発泡体基板中のボイドを実質的に塞いで、グラフェインで成膜されて圧縮された多孔性金属発泡体基板を非圧縮の多孔性金属発泡体基板の厚さより薄くする、請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
グラフェインメタルコンポジットのダイカストあるいは射出成型により、アルミニウム、亜鉛またはプラスチック枠にすることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１１】
グラフェインメタルコンポジットをロールボンディングして構造部材とすることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１２】
最低一層のグラフェインメタルコンポジット層を、グラフェインによりコーティングされた最低一層の銅箔にロールボンディングすることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１３】
以下：
多孔性金属発泡体基板、および
多孔性金属発泡体基板とグラフェインが圧縮されてグラフェインメタルコンポジットを形成している、グラフェイン層が成膜された多孔性金属発泡体基板、
を含む、グラフェインメタルコンポジット。
【請求項１４】
多孔性金属発泡体基板は、ニッケルまたは銅発泡体である、請求項13に記載のグラフェインメタルコンポジット。
【請求項１５】
多孔性金属発泡体基板の気孔率は最低70％である、請求項13に記載のグラフェインメタルコンポジット。
【請求項１６】
グラフェイン層が、化学蒸着法により多孔性金属発泡体基板に成膜されている、請求項13に記載のグラフェインメタルコンポジット。
【請求項１７】
グラフェインで成膜した多孔性金属発泡体基板を圧縮して、多孔性金属発泡体基板中のボイドを実質的に塞いで、グラフェインで成膜されて圧縮された多孔性金属発泡体基板が、非圧縮の多孔性金属発泡体基板の厚さより薄くされている、請求項13に記載のグラフェインメタルコンポジット。
【請求項１８】
以下：
グラフェインの層を多孔性金属発泡体基板上に成膜させること；
グラフェインの層の最上部に金属層を重ねること；
金属層の上に別のグラフェイン層を成膜させること；および
多層化された多孔性金属発泡体基板を圧縮してグラフェインメタルコンポジットを形成すること、
を含む、グラフェインメタルコンポジットの製造方法。
【請求項１９】
多層化された多孔性金属発泡体基板を圧縮する前に、グラフェイン層の最上部に金属層を重ねて金属層の上に別のグラフェイン層を堆積させることを、所望の層の数が作られるまで繰り返す、請求項18に記載の方法。
【請求項２０】
グラフェインの層に金属層をフラッシュコーティングにより重ねる、請求項18に記載の方法。
【請求項２１】
グラフェインの層に重ねる金属は、ニッケルまたは銅である、請求項18に記載の方法。
【請求項２２】
グラフェインの層に重ねる金属は、パラジウムである、請求項18に記載の方法。
【請求項２３】
グラフェインの層に重ねる金属は、金である、請求項18に記載の方法。
【請求項２４】
多孔性金属発泡体基板は、ニッケルまたは銅発泡体である、請求項18に記載の方法。
【請求項２５】
多孔性金属発泡体基板の気孔率は最低70％である、請求項18に記載の方法。
【請求項２６】
グラフェインの層を化学蒸着法により成膜する、請求項18に記載の方法。
【請求項２７】
以下：
多孔性金属発泡体基板；
多孔性金属発泡体基板に成膜されたグラフェイン層；
グラフェインの層に重ねられた金属層；および
金属層に成膜された別のグラフェイン層であって、多層化された多孔性金属発泡体基板は圧縮されてグラフェインメタルコンポジットを形成する、別のグラフェイン層、
を含む、グラフェインメタルコンポジット。
【請求項２８】
圧縮する前に、グラフェイン層の上に重ねられた金属層および金属層に堆積された別のグラフェイン層を、所望の層の数が形成されるまで繰り返され得る、請求項27に記載の方法。
【請求項２９】
最低一層のグラフェン層上に金属層をスパッタ堆積することを含む、グラフェンメタルコンポジットの製造方法。
【請求項３０】
金属層はニッケル、銅、スズまたはパラジウムである、請求項29に記載の方法。
【請求項３１】
グラフェンをスタネンまたはグラフェインのいずれかで置き換える、請求項29に記載の方法。
【請求項３２】
複層のグラフェン層の間で最低一層のスパッタ堆積された金属層がロールボンディングされる、請求項29に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
この出願は一部継続出願で優先権の主張で2015年11月20日に出願された米国特許出願第14/947,951号“High  Conductivity  Graphene−Metal  Composite  and  Methods  of  Manufacture”（高伝導性グラフェンメタルコンポジット及びその製造法）であり、全ての目的の為にその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本技術の分野
本技術は、一般に熱及び電気伝導性に大変優れた特性を持つグラフェンメタルコンポジットとスタネンメタルコンポジット又はグラフェンメタルコンポジット製造法に関するものであり、グラフェンとスタネン及びグラフェイン（graphane）を材料とし多孔性金属発泡体に被膜後、圧縮して熱及び電気伝導性を高める製造法に関するものであるがこれに限定されることはない。
【発明の概要】
【０００３】
要約
本技術の実施形態はグラフェインメタルコンポジットを含み、以下を含む：多孔性金属発泡体基板とグラフェイン層を重ねた多孔性金属発泡体基板、多孔性金属発泡体基板に圧縮されたグラフェイン層を重ねた多孔性金属発泡体基板である。
【０００４】
実施形態の幾つかにおいて、グラフェインメタルコンポジットは多孔性金属発泡体基板上にグラフェインを設置し、多孔性金属発泡体基板をグラフェインと共に圧縮してグラフェインメタルコンポジットを形成することでその製造が可能となる。
【０００５】
他の本技術の実施例はグラフェインメタルコンポジットを含み、以下を含む：多孔性金属発泡体基板；グラフェイン層を重ねた多孔性金属発泡体基板；グラフェイン層の上に金属層を重ねる；金属層の上に更に別のグラフェイン層を重ねる、多層の多孔性金属発泡体基板を加圧しグラフェインメタルコンポジットを形成する。
【０００６】
実施形態の幾つかでは、グラフェンメタルコンポジットはグラフェインの層を多孔性金属発泡体基板の上に設置；グラフェインの層の上に金属層を設置；金属層の上に別のグラフェインの層を重ねる；多層の多孔性金属発泡体基板を圧縮することによりグラフェインメタルコンポジットの製造が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図1AはSEM（走査電子顕微鏡）による多孔ニッケル発泡構造体の顕微鏡写真である。図1Bはニッケル発泡体等の連続気泡金属発泡体基板の概念図である。
【図２】図2はグラフェンの化学構造である。
【図３】図3はグラフェンを連続気泡金属発泡体基板に化学蒸着させた結果の連続気泡グラフェンメタルコンポジットの例の概念図である。
【図４】図4は化学蒸着（CVD）製造工程の例である。
【図５】図5はグラフェンメタルコンポジット製造法の現技術による実施形態の流れ図である。
【図６】図6は本技術によるクラッド材で効果を高めたグラフェンの実施形態、実施例の断面図である。
【図７】図7は本技術によるグラフェンにより効果を高めたロール圧接されたニッケルと銅の箔の実施形態の断面図である。
【図８】図8は本技術によるダイカストでニッケル発泡体を型に圧入の実施形態のイラストである。
【図９】図9は本技術によるグラフェンメタルコンポジット製造法の別の例の実施形態のフロー図である。
【図１０】図10は本技術によるグラフェインメタルコンポジット製造法例の実施形態のフロー図である。
【図１１】図11は本技術によるグラフェインメタルコンポジット製造法の別の例の実施形態のフロー図である。
【図１２】図12は本技術の実施において利用できるコンピュータシステムの概略図例である。
【０００８】
詳細な説明
以下の記載は、本発明の理解を深める為の特定の実施形態と手順及び技術等の説明を目的としているがそれに限定されることはない。しかしながら当該技術の当業者は本発明のこれらの特定の詳細に従わなくとも他の実施形態でも実践することができる。
【０００９】
本開示はグラフェンメタルコンポジット、スタネンメタルコンポジット、グラフェンメタルコンポジット及びその製造法を対象としている。グラフェンは最も強固な物質で最高の電気伝導体であり非常に軽量である。グラフェンは電気自動車のバッテリー、水の濾過装置のフィルター、家庭用電気機械器具のフレキシブルLCDスクリーン、ナノエレクトロニクス、商業航空機の軽量機体パネルのような多用途に利用が可能である。グラフェンとグラフェン一体化型の構成部品とシステムの生産技術は急成長を遂げている。
【００１０】
スタネンは極薄の超伝導体である。スタネンはコンピューターチップの重要な接合部分に組み込むことができ、速さの向上性とエネルギーの効率性が高まる。加えてグラフェインはナノエレクトロニクスの伝電性部位と非伝導性部位のプリント配線のベースに使用が可能である。
【００１１】
グラフェンは1炭素原子の厚さの平面な層でスタネンは更にフッ素原子が加えられることも可能な1スズ原子の厚さの平面な層であり、グラフェンとスタネンは体積割合に対して広い表面積を持つがその薄さのゆえに容積が小さい。しかしながらグラフェンは熱伝導性が高いので放熱の為にグラフェインを熱伝導ヒートシンクとして使用するのが望ましい。グラフェン層が別のグラフェイン層に積層されると砕け易く通電性に劣るグラファイトを形成する。グラフェンの熱及び伝導性を高める問題を解決する必要がある。スタネンはスズ重原子（heavy  atom  tin）から構成され、一般的トポロジカル絶縁体であり、室温あるいはそれ以上の温度下で電子の転送は100％効果的である。更にフッ素原子をスズ構造体に加えることによりスタネンは水の沸点程度の温度で超伝導性となりうる。
【００１２】
グラフェインは２次元で六角形の水素付加したグラフェンである。水素原子は炭素原子の反対側の原子面に付着している。グラフェンと比較して、グラフェインはグラフェンの薄さと強度やフレキシビリティ及び密度を保持し、水素と炭素が結合したグラフェインは断熱効果がある。グラフェインの熱容量はグラフェンのそれよりも若干高くなっていることが確認されている。加えてグラフェインのより優れた柔軟性は高効率化や高密度水素貯蔵への可能性が生じる、場合によってはグラフェインと部分水素化されたグラフェインの構造は電子線描絵でグラフェンの特定部分等に記すことができるかも知れない。
【００１３】
グラフェインは断熱材であり別の層にも接合できる。すると熱に対するバリアとして使用でき必要な方向へ熱を向けることができる。実施形態の幾つかではグラフェインの一定部分は遮断物としての役割を果たし、熱を特定の経路に向けることができる。理論上では全ての側面を遮断し、熱をチャンバーあるいは排気部に向けることができる。
【００１４】
本技術では多孔性金属発泡体基板に化学蒸着等でグラフェンを成膜させる。本技術ではグラフェンの代替原料としてスタネンやグラフェイン等がグラフェンの代用に使用できる。本技術では ニッケル発泡体や銅発泡体を含むが、これに限定されないどの金属発泡体も使用でき、実施形態の幾つかでは化学蒸着によりニッケル発泡体内部ボイドや金属ブリッジ部分もグラフェンによりコーティングできる。グラフェンを成膜させてニッケル発泡体に圧縮力を加えることによりグラフェンメタルコンポジットを通電性のある平板化したグラフェンマトリックスに作成でき、圧縮する前に更に追加グラフェン層を加えることもできるがグラフェンを直接炭素原子に重ねることは黒鉛を形成することになるのでできない。金属層の上にグラフェンを成膜させる為には銅、ニッケル、パラジウム、金、あるいはその他の金属等を金属層にする代わりにグラフェンの表面をフラッシュコーティングするか他のめっき処理を施すことも可能であり必要なグラフェン層に達したところで圧縮する。実施形態の幾つかではグラフェン、スタネン、グラフェインで性能向上をさせた多孔性金属発泡体はファイバーオプテックスとして使用され、対熱性、通電性、遮断性を向上させる。
【００１５】
他の本技術の長所を幾つかの図面への引用と共に記載する。
【００１６】
図1Aと1B参照、これらはニッケル発泡体の実施形態をまとめて図解したものであり、図1Aは走査型電子顕微鏡写真で典型的なニッケル発泡体微細構造体である。図1Bは連続気泡金属発砲基板の基本概念図である。連続気泡金属発泡体基板とは複数のセルの内部表面が隣接セルより到達可能に形成された構造であり、泡構造のような各々のセルが独立した独立気泡構造とは逆である。図1Bは連続気泡金属発泡体100であり、図1Bは金属気泡体のボイド空間120である。例示的な実施形態によれば連続気泡金属発泡体100はニッケルより構成されている。ニッケル発泡体は低密度の透過物質であり、非常に高気孔である。ニッケル発泡体は容量の70％〜98％等の広範囲の多孔率で製造することができる。実施形態の幾つかでは本技術で使用されたニッケル発泡体の多孔性は容量の最低95％あるいはそれ以上がボイド空間である。
【００１７】
実施形態の幾つかで本技術で使用したニッケル発泡体は、ポリウレタン発泡材を化学蒸着(CVD)等を用いてニッケル金属でコーティングすることにより作成することができる。ニッケル被覆されたポリウレタン発泡材は加熱されることによりポリマー基板が取り除かれ、ニッケル発泡体が完成品として残る。孔径はポリマーの鋳型の孔径により決定される。化学蒸着は様々な厚さのニッケルをポリマー基板に立体的に均一に蒸着させるという点で特異的である。ニッケルの厚さはめっき室での滞留時間により決定する。
【００１８】
図2はグラフェン200の化学構造の図解である。グラフェンは２次元シートの炭素で六角形のハニカム格子状になっており非常に望ましい物理的特性を持っている。グラフェンは、表1に記載の他の物質と比較してヤング率1000GPaと最も強度の高い物質だが、極めて柔軟で安定性に富み、機械的に弾力性を有する。グラフェンは平板、あるいはでこぼこ等どんな形の表面にも成膜することができる。グラフェンは、表1の他の物質と比較して理論導電率5020W／m*Kと最も電気伝導率が高く、熱の伝導も非常に高い。グラフェンは1原子の厚さなので体積に対する高い表面積比を有する；しかしグラフェンの薄いので容量はとても小さい。
【００１９】
他のグラフェンのような格子構造を含む炭素同素体にはグラファイト、ダイヤモンドやカーボンナノチューブがある。グラファイトは何層ものグラフェンが重なったものを含む。各層の炭素原子は結合が強いが、層の間ではファンデルワールス力として知られる弱い結合力のみが存在する。これらのファンデルワールス力の弱い結合の為、層の横滑りがありグラファイトは滑りやすく脆い。表1のようにグラフェンの伝導性はグラファイトよりも3倍以上高い。
【００２０】
ダイヤモンドは最も安定した状態の純粋な炭素である。四面体格子構造を達成するには非常な高圧と高温度による方法あるいは化学蒸着法の2つの方法があり、ダイヤモンドの製造を難しくしている。ダイヤモンドはグラフェンよりも15倍高密度だが、表1で示すようにグラフェンは同じようなヤング率でより高い抗張力を持つ。
【００２１】
カーボンナノチューブはチューブ状になったグラフェンの層である。カーボンナノチューブの直径はナノメートル単位だが、その長さはミリメートルに成長できる。カーボンナノチューブは最も強い繊維の一つでありグラフェンのように高伝導性がある。カーボンナノチューブの幾つかはミクロ的な直径1.3から3ナノメートルであり、ニッケル発泡体の最小のボイドよりも小さい。単層のグラフェンと異なり、カーボンナノチューブは従来のシリコントランジスタと比較して三分の一のパワーでスイッチをつけたり消したりできる。
【００２２】
【表１】
2018536617.tif 000003
【００２３】
図3の基本概念図は連続気泡金属発泡体基板（110）にグラフェンを化学蒸着させ、連続気泡グラフェン金属発泡基板（300）とした実施形態を記載する。化学蒸着法により発泡金属体（110）に蒸着させたグラフェンの層（310）グラフェンメタル発泡体（300）。この例では発泡金属体（110）の内部のボイド空間（120）にグラフェン層（310）を蒸着させ、グラフェン発泡金属体ボイド空間（320）を製造する。
【００２４】
図4は化学蒸着プロセスの図でどのような物質と条件でもグラフェンの蒸着に使用できる。この例では内部チューブ（410）と外部チューブ（420）を含む密封された中央のチャンバでメタンガス（CH4）や水素（H2）のような最低二種類のガスがフローして中央のボルテックス（vortex）で混合する。ニッケル金属発泡体基板の様なロール状の発泡体金属板（430）が密封されたチャンバに向けて送り出される。ロール状の発泡体金属発泡体基板（430）が中央の密封されたチャンバの内部のアニーリングゾーンで（440）熱せられ、内部チューブ（410）を通ってメタンガスがフローして水素ガスが外部チューブ（420）を通ってフローし、水素がメタンガスと発泡体金属発泡体基板（430）の表面とボイドに触媒作用を及ぼし、メタンガスの炭素原子が発泡体金属発泡体基板（430）の表面とボイドに蒸着する。炭素原子が発泡体金属発泡体基板の表面に蒸着すると他の炭素原子を横に押し出して1炭素原子の薄さの層を作りだす。中央の密封されたチャンバは成長の段階（450）で急冷され、蒸着した炭素の層は金属発泡体基板（430）上で連続グラフェン層として液晶化し、堆積したグラフェンの層が結合してグラファイトとならないままに保持される。幾つかの実施形態では押し出し・巻き取り機構でシート状の金属発泡体基板（430）を密封された中央のチェンジャに送り込み金属発泡体基板がグラフェンで蒸着される（460）。
【００２５】
金属発泡体基板に化学蒸着されたグラフェンは1炭素の厚さで金属層に堆積されたグラフェンよりもずっと大きな表面積を被膜できる。例えば1平方インチの0.003インチの厚さのニッケル膜をグラフェンで被膜すると片面2層の被膜で0.0000000078インチの厚さで片面46  x  1015原子となる。原子の量に基づきグラフェンの重さがグラムで計算可能である。同様に原子の重さは圧縮前の1平方インチの0.062インチの厚さのニッケル発泡体からも発泡金属の多孔性から計算できる。
【００２６】
図5は本技術の例示的な実施形態を示したグラフェンメタルコンポジット製造法のフロー図である。図5において、方法（500）はグラフェンメタルコンポジット製造法を示したものである。ステップ（510）では、方法（500）はグラフェンを多孔性金属発泡基板の上に成膜させることから始まる。実施形態の幾つかでは多孔性金属発泡基板は最低95％以上の多孔率を持つニッケル発泡体である。様々な実施形態では図4に示すようにグラフェンは化学蒸着法によりニッケル発泡体に堆積させることができる。
【００２７】
グラフェンの製造法には様々な異なる方法がある。ある幾つかの実施例によるとグラフェンは薬品を使用してグラファイトを精製して化学的に合成することが可能で、炭素原子を加熱してナノ構造化構成物を成形して改質してニッケル発泡体に被膜させてシートに加工したり、あるいはカーボンナノチューブへの加工が可能である。カーボンナノチューブロープは触媒材料を使用して金属の表面に熱した炭酸リッチガスをフローさせることで発泡金属の多孔性構造全体に成長させることができる。このようなカーボンナノチューブロープは発泡金属内のボイドを占有し、必要な量のカーボンナノチューブロープが作成できた時に発泡金属板を圧縮することにより熱的かつ電気的なスーパーハイウェイが発泡金属内に形成される。
【００２８】
幾つかの実験形態ではグラフェンは超音波照射を用いグラファイトから生産できる。希釈した有機酸、アルコール、水を混合したものにグラファイトを加えて超音波照射を行う。グラフェンシートのファンデルワールス力による結合を有機酸が分解するので大量の無傷の高品質なグラフェンが水中に分散する。
【００２９】
図6に示す例示的な実施形態ではグラフェンにより向上されたニッケル発泡体（602）は構造材料（604）の表面に圧延接合することも可能で、熱及び電導管用に構造材料に打ち抜かれた導管口を充墳する。これにより熱、電気、及びシールド性が同一平面上だけでなく平面トランス通路にも伝達でき、コンポジットの性能が増幅した大きな容量のスーパーコンジットとなる。ロール圧接の前に構成部材をグラフェンで性能を高めた発泡体の構成部分にレリーフ部分があることにより金属発泡体コンポジットを通じて装置の外へと構成部材の放熱用の熱伝導路がつくれる。例として米国特許出願第14/876,733号（出願日2015年10月6日）の“Multiple  Layered  Alloy／Non  Alloy  Clad  Materials  and  Methods  of Manufacture”（多層合金・非合金クラッド材とその製造法）は、その全ての開示内容が参照によって全ての目的の為に本願に組み込まれる。本出願はロールボンディングされたクラッド材を付加開示するものである。
【００３０】
図7に示された実施形態によると、グラフェンにより被膜された銅箔の層（704）はロールボンディングが可能である。例では0.003インチのロールボンディングされた材料は、0.0004インチの外側ニッケル層2枚（702）0.0004インチの銅箔6枚（704）を含んでもよい。外側のニッケル箔2枚（702）を被膜するには8層のグラフェンが必要であり、更に12枚のグラフェンが銅箔6枚の層（704）の間に加えられ、0.03インチのロールボンディングされた材料中に合計20枚のグラフェンの層があることになる。幾つかの例示的な実施形態ではグラフェンは薄いニッケル、銅、スズ等他の金属のシート上にも成長させることができる。成長過程の後、金属箔はクラッド法にて原子的に（atomically）接合される。合成コンポジットは金属とグラフェンの多層を有し、性能の向上によりコンポジットの保温性、伝導性、遮断性が増大する。
【００３１】
代替の実施形態では銅、ニッケル、スズ、あるいは他の金属等のターゲット材料はグラフェン、スタネンあるいはグラフェインが他原子のレベルで想定している基板上にターゲット材料の高エネルギー衝突で表面の微粒子が弾き飛ばされて基板で成膜する物理的蒸着法のスパッタ堆積法により成膜できる。幾つかの実施例ではスパッタ堆積は空気が連続的に真空ポンプ中等により送出され、アルゴンガス等が導入される真空チャンバ中で行われる。アルゴンの原子が予め定義されたターゲット材料表面の原子と衝突する際に、予め定義されたターゲット材料表面から原子が弾き飛ばされてターゲット反対側の基板に到達して一層ずつ成膜される。その結果、例えば原子レベルでグラフェンの層の間にスパッタ堆積された銅等が得られる。例示的な実施形態では予め定義された材料がグラフェンの格子に最低限の損傷や劣化でグラフェンにスパッタ堆積される。スパッタ堆積処理後は銅でスパッタ堆積されたグラフェンの層はクラッド法により一緒に原子的結合を起こす。得られたコンポジットも多層の金属とグラフェンを有し、質量に対し容量が大きく、コンポジットのより大きな熱的、電気的、およびシールド特性を可能にする。
【００３２】
この実施形態では金属、耐熱プラスチック、あるいは導電性エストラマーを、3Dプリンターでニッケル発泡体のボイド内に印刷することができる。射出成形、圧縮成形、ダイカストは耐熱プラスチックあるいは金属をニッケル発泡体表面または内部のボイドに導入する追加メソッドである。例示的な実施形態では熱伝導路をニッケル発泡体の特定域に選択的に追加でき、ニッケル発泡体内の特定の領域に伝導性を持たせ、その他の領域を選定して絶縁性を持たせることができる。選択的に熱伝導路を加えた後にニッケル発泡体は圧縮できる。
【００３３】
幾つかの実施形態では性能を高められたグラフェンニッケル発泡体（802）には最低一層のグラフェンが金属発泡基板に堆積され、図8に示されるようにアルミニウム携帯電話枠、あらゆるアルミニウム枠、亜鉛枠、プラスチック枠、あらゆる素材の枠などの枠（804）内にダイカストまたは射出成形されることが可能である。ニッケル発泡体（802）をアルミニウムケーシング（802）にダイカストした後はニッケル発泡体とアルミニウムケーシングの間には圧力はほぼ存在しない。ニッケル発泡体（802）は発泡体の表面を均一化し、平らに保ち、ダイカストフレームと平行に0.1mmから0.45mmの厚さにまで圧縮される。
【００３４】
段階（520）の後、グラフェンを堆積させた発泡金属基板はどのような方法でも所望の圧縮法で必要な厚さまで圧縮できる。幾つかの実施形態ではグラフェンを堆積させた発泡金属基板を発泡金属基板内のボイドを閉じるよう十分に圧縮し、グラフェンを堆積させた発泡金属基板を圧縮されていない基板よりも薄くする。例えば0.200インチのニッケル発泡体は化学蒸着法によりグラフェンでコートすることが可能である。その後コーティングされたニッケル発泡体は圧延または圧縮され、圧縮前と比較して20倍薄い0.010インチ厚さのグラフェンニッケルコンポジットに形成される。様々な実施形態では圧縮力の加減によりグラフェンメタルコンポジットのエラトマーの性質を制御できる。
【００３５】
グラフェンニッケルコンポジットは、ニッケル発泡体内部のグラフェンマトリックスを含み、コンポジットは一層のグラフェンと比較し40倍の性能である。ニッケル発泡体の性能は圧縮することにより大幅な改善を見せ、熱伝導、伝導性に優れたコンジットを形成する。グラフェンには弾力性、伸縮性があるので圧縮が可能である。けれどもグラフェンは高熱（酸素の存在下で700℃以上）に晒すと分解して二酸化炭素に変化する。またグラフェンはセラミクスのように脆いとされ、ひび割れたりもする。グラフェンは製造中にもひび割れたりする。
【００３６】
図9はグラフェンメタルコンポジット製造法の別の例で本技術の例示的な実施形態を示すフロー図である。図9は方法900を示したもので発泡金属板が複数の層のグラフェンによりコーティングされることによるグラフェンメタルコンポジットの製造である。方法（500）に類似しているが、方法（900）は、段階910で、多孔性金属発泡体基板にグラフェンを堆積させることから始める。幾つかの実施形態ではグラフェンは化学蒸着法により堆積され、化学合成され、又はあらゆる他の方法でもグラフェンを合成して成膜される。
【００３７】
段階920ではグラフェンが成膜された金属発泡体に金属層が重ねられる。幾つかの実施形態では金属でグラフェン層の上にフラッシュコーティングまたはメッキ加工を施す。グラフェンを金属発泡基板の上に重ねるには金属層をグラフェン層の間に成膜しなければならず、何故なら以前に説明したようにグラフェン層の直接の重なりは脆くグラフェンと比較して熱伝導性が低いグラファイトとなるからである。金属発泡基板の上に複数層のグラフェンと金属の層を加えることによりグラフェンメタルコンポジットの熱伝導性と伝導性が指数関数的に優れたものになり得る。加えて様々な実施形態ではグラフェンの層の間に成膜する金属は銅、ニッケル、パラジウム、金等を含むがそれに限定されないどんな金属でも良い。更にグラフェンが成長できるならばガラス、セラミック等どのような基板でも良いがそれらの伝導性は低い。ニッケルはグラフェンを成長させるのにより優れた性質を持ち、一度の処理で片面２層のグラフェンを堆積することができる。また非常に柔軟性に富んでいて耐食性が良いが強度は高くなく、銅に比較して伝導度は４倍低い。銅は、柔らかく、柔軟性に富んでいて、優れた熱的特性を有する。
【００３８】
段階（930）でグラフェンは化学蒸着法により金属層に堆積されるか、グラフェンは化学的に合成され、又はグラフェンの他のどの合成及び堆積方法も使用することが可能である。そして、段階（920）と（930）では必要な層のグラフェン層が堆積できるまで繰り返すことができる。例えば段階（920）と（930）は7回から8回程繰り返すことができる。所望する層のグラフェン層が堆積できたら、段階（940）で多層発泡金属板は必要な厚さに圧縮または圧延され、グラフェンメタルコンポジットとなる。
【００３９】
図10は本技術の例示的な実施形態のフロー図を示したものでグラフェインメタルコンポジット製造法の例である。図10は、方法（1000）を示したものでグラフェインメタルコンポジットの製造法である。段階（1010）では、方法（1000）は、グラフェインを発泡金属板に堆積することで始まる。幾つかの実施形態ではグラフェインは化学蒸着法により堆積され、グラフェインは化学的に合成され、又は他のどのグラフェインの合成及び成膜方法も使用することが可能である。段階（1020）ではグラフェインを成膜された発泡金属板があらゆる所望の圧縮法で所望の厚さに圧縮される。
【００４０】
図11はグラフェインメタルコンポジット製造法においての本技術の例示的な実施形態の別の模範例フロー図である。図11はグラフェインメタルコンポジットを製造するための方法（1100）を例示し、ここで、発泡金属板に複数層のグラフェインが被膜することができる。段階（1000）に類似しているが、方法（1100）は、段階（1110）で、グラフェインを発泡金属板に堆積することから始める。幾つかの実施形態ではグラフェインは化学蒸着法により堆積され、グラフェインは化学的に合成され、又はグラフェインの他のどの合成及び成膜方法も使用することが可能である。
【００４１】
段階（1120）ではグラフェインを堆積した発泡金属板に金属層を成膜する。幾つかの実施形態ではグラフェインを金属でフラッシュコーティングするかメッキ加工している。発泡金属板にグラフェインを重ねるには金属層をグラフェイン層の間に成膜させなければならない、何故なら前述したようにグラフェイン層の直接の積み重ねは、脆くてグラフェインよりも所望の熱伝導性に劣るグラファイトを創出することになるからである。複数層のグラフェインと金属層を発泡金属板に重ねることによりグラフェインメタルコンポジットの熱的及び電気的特性が指数関数的に優れたものになり得る。加えて様々な実施形態ではグラフェイン層の間に成膜する金属は銅、ニッケル、パラジウムあるいは金を含むがそれに限られない。なお伝導性は低いがガラス、セラミックなどあらゆる基板にグラフェインは堆積が可能である。ニッケルはグラフェインを成長させるのにより優れた性質を持ち、一度の処理で片面２層のグラフェインを成膜することができる。また非常に柔軟性に富んでいて耐食性が良いが強度は高くなく銅に比較して伝導度は４倍低い。銅は柔らかく可鍛性があり熱伝導性も高い。
【００４２】
段階（1130）ではグラフェインは化学蒸着法により金属層に堆積され、グラフェインは化学的に合成され、又はグラフェインの他のどの合成及び成膜方法も使用できる。所望のグラフェインの層が蒸着できるまでの段階（1120）と（1130）を繰り返すことができる。例えばの段階（1120）と（1130）は6、7あるいは8回程繰り返すことができる。所望する層のグラフェイン層が堆積できたら、段階（1140）で、多層発泡金属板は必要な厚さに圧縮または圧延され、グラフェインメタルコンポジットとなる。
【００４３】
図12は化学蒸着機と圧縮機をコントロールするのに使用できるコンピュータシステム1の例を示している。すなわちコンピュータシステム1は熱を制御するプロファイルを選択して、グラフェインの蒸着時に加熱、冷却の制御が可能である。
【００４４】
コンピュータシステム1は本明細書で述べたいずれか一つ以上の機械が動作するのに必要な方法論を実行するインストラクションがある。幾つかの実施形態では、マシンは独立型デバイスとして作動するが、他の機械（ネットワーク等）に接続することもできるし、マシンは実行するアクションを指定できるか、あるいはインストラクションを（順番にかかわらず）実行可能なマシンであれば産業用ロボット表示装置、基地局、パソコン、タブレット、セットトップボックス（STB）、携帯情報端末、携帯電話、携帯ミュージックプレーヤー（例えばMP3等のMPGE方式のポータブルハードドライブオーディオ装置）、インターネットアプライアンス、ネットワークルータ、スイッチまたはブリッジのいずれでも良い。さらに一台の機械しか示されていないが、用語「マシン」の意味は個別のまたは複数台のマシンが指示を（あるいは複数の指示を）ここで述べた方法で実行する。
【００４５】
コンピュータシステム1の例は、プロセッサーまたは複数のプロセッサー5（CPUあるいはGPUまたは両方）、バス（20）を通じ、互いに連絡を取るメインメモリー（10）とスタティックメモリー（15）が含まれる。コンピュータシステム1は更に(LCD等)ビデオディスプレイ（35）を含みうる。コンピュータシステム1は英数字入力装置（30）（キーボード等）カーソル制御装置（マウス等）、音声認識装置あるいは生体照合装置（不図示）、ドライブユニット（37）（ディスクドライブユニット）、信号生成装置（スピーカー等）、ネットワークインターフェイス装置（45）を含む。コンピュータシステム1は更にデータを暗号化する暗号化モデュール（不図示）を含む。
【００４６】
ドライブユニット（37）は、ここに説明した方法や機能のいずれか１つまたは２つ以上を具体化するか、または利用する、１つまたは２つ以上のセットのインストラクションとデータ構造（インストラクション55等）が保存されたコンピューターまたは機械読み取り型媒体（50）を含む。コンピュータシステム1のインストラクション（55）はメインメモリー内に（10）に部分的にまたは常駐し、実行中はプロセッサー内（5）に部分的にまたは常駐する。メインメモリー（10）とプロセッサー（5）は機械読み取り型メディアを構成する。
【００４７】
インストラクション（55）はトランスファープロトコル（HTTP等）を利用してはネットワークインターフェイスデバイス（45）を通じ、送信、受信できる。機械読み取り型媒体50は例示的な実施形態の中で単体として示されるが、用語「機械読み取り型媒体」は単体媒体に限らず複数の媒体を含み（集合化された又は分散型データベース及びまたは関連したキャッシュとサーバ等）、一つあるいは複数のインストラクションを記憶する。用語「機械読み取り型媒体」は、機械による記憶、符号化あるいは１セットのインストラクションの実行等が可能な媒体を意味し、本技術の方法論の１つまたは２つ以上を実行することのできる機械あるいはそのようなセットのインストラクションで関連する記憶、符号化またはデータ構造を実行あるいは利用できる媒体である。したがって、用語「機械読み取り型媒体」は、固体メモリ、光学及び磁気媒体、搬送波信号を含むことを意味するがそれに限定されることはない。そのような媒体はハードディスク、フロッピーディスク、フラッシュメモリーカード、デジタルビデオディスク、RAM、ROM等を含むがそれに限定されることはない。ここに説明する例示的な実施形態は、コンピューターやハードウエアあるいはその両方の組み合わせにインストールされたソフトウェアを含む操作環境で実施できる。
【００４８】
コンピュータシステム1全ての構成部分が必要ではなく、入出力装置（入力機器30）等の必要がない部分は取り除いても良い。当業者は一台あるいは複数台のプロセッサ、バス、メモリ装置、ディスプレイ装置、入出力装置の様な装置を含むコンピューティング装置をインターネットに接続できるようにアクセスを設定する。更に当業者はインターネットサービスでデータベース、リポジトリ、サーバ等でここに開示した実施形態を使用するためにつなげられる。
【００４９】
この明細書全体の引用の「実施形態」の意味は特徴、構造あるいは実施形態に関しての特徴の記述であり、本発明の実施形態では最低一つ含まれている。従って「一実施形態において」、「一実施例では」、「一つの実施形態によれば」（あるいはこれらに類似の語句）の語句は様々な箇所を指し、この明細書中の同じ実施例であるとは限らない。更に特定の機能、構造あるいは性質は一つまたは複数の実施形態に適切な方法で組み合わせることができる。更に討論の文脈によるが単数で示されている場合は複数を示すこともあり、複数が単数を示すこともある。同様にハイフンで結んだ語句（例えば、オン−デマンド（on−demand）など）は時折ハイフンなしの語句（例えば、オンデマンド（on  demand）など）と交換でき、頭文字が大文字（例えば、「ソフトウエア（Software）」など）の場合も大文字でない語句（例えば、「ソフトウエア（software）」など）と同じ意味で解釈でき、複数の場合のアポストロフィ（例えば、ＰＥ’ｓまたはＰＥｓなど）やイタリック体（例えば、「Ｎ＋１」など）はイタリック体でない語句（例えば、「Ｎ＋１」など）と同じ意味で解釈できる。このような時折の語句の入れ替えは矛盾するものと解釈されてはならない。
【００５０】
また幾つかの実施形態では“means  for”（手段）が作業または１セットの作業をするという意味で説明され得る。“means  for”（手段）という語句は、プロセッサ、メモリ、カメラの様な入出力装置あるいはそれらの組み合わせの構成部分についての表現であってもよい。あるいはまた“means  for”「〜用」は、機能の説明あるいは方法の段階であるアルゴリズムを含んでもよい一方で、なお他の実施形態では“means  for”「〜用」は数式、散文あるいはフロー図や信号図面の観点で表現される。
【００５１】
ここに使用されている専門用語は特定の実施形態を説明するための目的であり、本発明に限定することを意図したものではない。文脈において明示しない限り単数形“a”、“an”や“the”は複数形も含むことが意図される。更に“comprises”及び／又は“comprising”の語句は、この明細書で使用された場合は述べられた特徴、整数、段階、作動、要素、及び／又は構成部分の存在を特定するが、他の特徴、整数、段階、作動、要素、構成部分及び／又はそれらのグループの存在または添加を排除しない。
【００５２】
当業者は認識するであろうが、システムの特定の実施形態とシステムについての例は、明示目的のために上記に説明される一方で、システムの範囲内での様々な同等の変更は可能である。例えば過程あるいは段階は所定の順番通り提示されているが、代用の実施形態は異なる順序のステップを有するルーチンが実行されてもよく、幾つかの過程または段階は消去、移動、添加、細分化、組み合わせ、および／または変更されて、サブの組み合わせが提供できる。各々のこれらの過程あるいは段階は様々な異なった方法で実施することができる。また過程あるいは段階は、時々、連続して実行されるがこれらの過程あるいは段階は並行してあるいは異なった時に実行しても良い。
【００５３】
上記に述べたように様々な実施形態は例としてのみ示しており、限定するものではないことを理解すべきである。記述は本発明の範囲を本明細書に記載された特定の形態に限定するものではない。反対に本記述は、特許請求の範囲によって定義されるか、または当業者により十分に理解される、本発明の趣旨と範囲に含まれてもよい場合には、そのような代替物、変更物、均等物をカバーすることが意図される。好適実施例の広さ及び範囲は上記のいずれかの例示的な実施形態に限定されるべきではない。
【図１Ａ】
2018536617.tif 000004
【図１Ｂ】
2018536617.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018536617.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年9月10日(2018.9.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下：
グラフェンを多孔性金属発泡体基板上に成膜させること、
多孔性金属発泡体基板上にフローする熱した炭素リッチガスおよび触媒材料を使用して、多孔性金属発泡体基板全体にカーボンナノチューブロープを成長させ、ここで、カーボンナノチューブロープが多孔性金属発泡体基板内のボイドを占有すること、および
圧縮されたカーボンナノチューブロープが多孔性金属発泡体基板を通る熱的かつ電気的経路を残す場合に、グラフェンが成膜した多孔性金属発泡体基板を圧縮してグラフェンメタルコンポジットを形成すること、
を含む、グラフェンメタルコンポジットの製造方法。
【請求項２】
多孔性金属発泡体基板は、ニッケルまたは銅の発泡体である、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
多孔性金属発泡体基板の気孔率は最低70％である、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
グラフェンの多孔性金属発泡体基板への成膜は化学蒸着によるものである、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
多孔性金属発泡体基板へグラフェンを堆積させることが、多孔性金属発泡体基板を圧縮する前にカーボンナノチューブを多孔性金属発泡体基板の表面上で成長させることによるものである、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
多孔性金属発泡体基板にグラフェンを成膜させることが、多孔性金属発泡体基板を圧縮する前に、熱可塑性エラストマーあるいは金属を多孔性金属発泡体表面のボイド中に３Dプリントすることを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
多孔性金属発泡体基板を圧縮する前に、熱可塑性エラストマーあるいは金属を多孔性金属発泡体基板の特定の領域に選択的に追加する、請求項6記載の方法。
【請求項８】
グラフェンで成膜した多孔性金属発泡体基板が圧縮されて、多孔性金属発泡体基板中のボイドを実質的に塞いで、グラフェンで成膜されて圧縮された多孔性金属発泡体基板を非圧縮の多孔性金属発泡体基板の厚さより薄くする、請求項1に記載の方法。
【請求項９】
グラフェンメタルコンポジットのダイカストあるいは射出成型により、アルミニウム、亜鉛またはプラスチック枠にすることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
グラフェンメタルコンポジットをロールボンディングして構造部材とすることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１１】
最低一層のグラフェンメタルコンポジット層を、グラフェンによりコーティングされた最低一層の銅箔にロールボンディングすることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１２】
以下：
グラフェンの層を多孔性金属発泡体基板上に成膜させること；
グラフェンの層の最上部に金属層を重ねること；
金属層の上に別のグラフェン層を成膜させて、多層化された多孔性金属発泡体基板を創出すること；
多孔性金属発泡体基板上にフローする熱した炭素リッチガスおよび触媒材料を使用して、多孔性金属発泡体基板全体にカーボンナノチューブロープを成長させ、ここで、カーボンナノチューブロープが多孔性金属発泡体基板内のボイドを占有すること；および
圧縮されたカーボンナノチューブロープが多孔性金属発泡体基板を通る熱的かつ電気的経路を残す場合に、多層化された多孔性金属発泡体基板を圧縮してグラフェンメタルコンポジットを形成すること、
を含む、グラフェンメタルコンポジットの製造方法。
【請求項１３】
多層化された多孔性金属発泡体基板を圧縮する前に、グラフェン層の最上部に金属層を重ねて金属層の上に別のグラフェン層を堆積させることを、所望の層の数が作られるまで繰り返す、請求項12に記載の方法。
【請求項１４】
グラフェンの層に金属層をフラッシュコーティングにより重ねる、請求項12に記載の方法。
【請求項１５】
グラフェンの層に重ねる金属は、ニッケルまたは銅のいずれかである、請求項12に記載の方法。
【請求項１６】
グラフェンの層に重ねる金属は、パラジウムである、請求項12に記載の方法。
【請求項１７】
グラフェンの層に重ねる金属は、金である、請求項12に記載の方法。
【請求項１８】
多孔性金属発泡体基板は、ニッケルまたは銅発泡体である、請求項12に記載の方法。
【請求項１９】
多孔性金属発泡体基板の気孔率は最低70％である、請求項12に記載の方法。
【請求項２０】
グラフェンの層を化学蒸着法により成膜する、請求項19に記載の方法。
【請求項２１】
多孔性金属発泡体を創出する方法であって、前記方法は、以下：
一定量の金属粉末を犠牲比で一定量の犠牲粒子と混合して混合物を創出すること；および
混合物に：
混合物を成形して；
犠牲粒子を分解するかまたは溶解して；
金属粉末を多孔性金属発泡体に溶融する、
のに十分な圧力を加えること、
を含む、方法。
【請求項２２】
金属粉末が、銅、ニッケル、タングステン、鉄、白金、コバルト、またはこれらのあらゆる組み合わせのいずれかを含む、請求項21に記載の方法。
【請求項２３】
金属粉末が、あらゆる合金を含む、請求項21に記載の方法。
【請求項２４】
犠牲粒子が、炭酸カリウム、酸化マグネシウム、炭酸ナトリウム、炭酸塩、硝酸塩、あらゆる塩の酸化物（salts  oxide）、またはこれらのあらゆる組み合わせのいずれかを含む、請求項21に記載の方法。
【請求項２５】
犠牲粒子が、マクロまたはナノスケールのポリマーまたはプラスチックボールまたはこれらのあらゆる組み合わせのいずれかを含む、請求項21に記載の方法。
【請求項２６】
アニーリング温度で多孔性金属発泡体をアニーリングすることをさらに含む、請求項21に記載の方法。
【請求項２７】
化学的溶解を使用して、残留する犠牲粒子を除去することをさらに含む、請求項21に記載の方法。
【請求項２８】
電流を印加することにより、多孔性金属発泡体を磁化することをさらに含む、請求項21に記載の方法。
【請求項２９】
ポリマーで多孔性金属発泡体のボイドを充填すること；および
ポリマー中に磁性ナノ粒子を埋め込むこと、
をさらに含む、請求項28に記載の方法。
【請求項３０】
以下：
キャビティを有するモールドを提供すること；
ボイドを有するマトリクスが形成されるように、犠牲粒子をモールドのキャビティ中に配置するか、または直接三次元印刷すること；
犠牲粒子がキャビティの内側にある状態で犠牲粒子に圧力を加えること；
化学蒸着法、物理的蒸着法、または無電解もしくは電解めっきのいずれかを使用して、金属を犠牲粒子上に堆積すること；および
化学溶媒で犠牲粒子を希釈するかまたは犠牲粒子を蒸発させて、金属発泡体とすること、
を含む、方法。
【請求項３１】
熱または化学溶媒のいずれかを使用して犠牲粒子を溶融することをさらに含む、請求項30に記載の方法。
【請求項３２】
金属発泡体の気孔率が、犠牲粒子の間隔、サイズ、または圧力を変化させることにより選択される、請求項30に記載の方法。
【請求項３３】
犠牲粒子がポリマーを含む場合には、金属が犠牲粒子の外側表面上にコーティングとして堆積される、請求項30に記載の方法。
【請求項３４】
犠牲粒子が塩を含む場合には、マトリクスのボイドが充填されて犠牲粒子が除去されるように金属が堆積される、請求項30に記載の方法。
【請求項３５】
キャビティ内で真空および圧力のいずれかを適用して、金属の堆積を強化することをさらに含む、請求項30に記載の方法。
【請求項３６】
以下：
複数の金属の層を犠牲粒子の外側表面上に堆積すること；
複数の層の高次の（highly  order）熱分解性グラファイトを形成すること；および
高次の熱分解性グラファイトを熱処理して、ダイヤモンド様カーボンコーティングを形成すること、
をさらに含む、請求項30に記載の方法。
【請求項３７】
モールドが、あらゆる幾何的配置を有する金属、合金、セラミック、またはプラスチックの少なくとも１種を含み、さらにここで、モールドおよび金属発泡体は、バッテリまたは熱輸送要素として使用するように構成されている、請求項30に記載の方法。
【請求項３８】
グラフェンナノ発泡体を製造するための方法であって、以下：
ボイドを有するマトリクスを有する金属発泡体を提供すること；
金属発泡体の外側表面上にグラフェンの層を堆積すること；および
グラフェンのナノ発泡体が残留するように、金属発泡体を除去すること、
を含む、方法。
【請求項３９】
グラフェンのナノ発泡体があらゆる二次元材料により構築され得る、請求項38に記載の方法。
【請求項４０】
グラフェンのナノ発泡体のボイドを充填して、グラフェンのナノ発泡体の電気的および熱的および機械的特性を強化することをさらに含む、請求項38に記載の方法。
【請求項４１】
以下：
グラフェンのナノ発泡体中に水素ガスを貯蔵すること；または
電解質でグラフェンのナノ発泡体のボイドを充填してバッテリを創出すること、
のいずれかをさらに含む、請求項40に記載の方法。
【国際調査報告】
2018536617.tif 000017
2018536617.tif 000018
2018536617.tif 000019
2018536617.tif 000020