Inginerii au descoperit o nouă modalitate de a produce grafenul „material minune”, care i-ar putea permite în sfârșit să-și valorifice la maximum potențialul.
Când a fost descoperit prin crearea unui singur strat de atomi de carbon în 2004, oamenii de știință au salutat materialul ca pe o potențială revoluție. Este atât de conductiv și atât de puternic, încât experții spun că ar putea transforma totul, de la stocarea energiei până la dispozitive medicale și electronice personale.
Dar acest potențial nu a fost niciodată realizat pe deplin. Acest lucru se datorează parțial pentru că este dificil de făcut curat și la scară largă.
Una dintre probleme este că este dificil să o faci curat și fără impurități. Dar cercetătorii spun că noul proces permite fabricarea grafenului într-un mod curat și reductibil.
Au făcut acest lucru lucrând pentru a descoperi că calitatea grafenului este legată de oxigen. Dacă există chiar și o mică fracțiune de oxigen în jur, aceasta afectează foarte mult rata de creștere a grafenului și înseamnă că este posibil să nu fie posibilă utilizarea acestuia.
„Am arătat că eliminarea aproape întregului oxigen din procesul de creștere este cheia pentru obținerea sintezei de grafen CVD de înaltă calitate, reproductibilă”, a spus cercetătorul principal James Hohn, de la Universitatea Columbia. „Acesta este o piatră de hotar către producția de grafen pe scară largă.”
Inginerii au produs în mod tradițional grafenul în două moduri. Primul folosește bandă adezivă pentru a dezlipi straturi de pe o bucată de grafit până când este suficient de subțire pentru a fi folosită ca grafen, producând mostre curate, dar la scară mică, ceea ce le face imposibil de utilizat industrial.
Celălalt permite o producție mai mare și este cunoscut sub numele de creștere CVD. Aceasta implică trecerea unui gaz care conține carbon, cum ar fi metanul, peste o suprafață de cupru, la temperaturi incredibil de ridicate, ceea ce determină dezintegrarea metanului și forțează atomii de carbon să se rearanjeze într-un strat de grafen.
Acest lucru le permite să atingă o dimensiune de metri. Dar au suferit și probleme legate de calitatea lor de încredere.
Cercetătorii au descoperit deja că orice oxigen din acest proces l-ar încetini sau chiar ar grava grafenul. De atunci, inginerii au încercat să construiască noi sisteme care să poată controla oxigenul și să împiedice compromiterea procesului.
Acum, oamenii de știință spun că au îmbunătățit mult acest proces, permițând grafenului să crească mai rapid și mai fiabil. Ei au descoperit că grafenul produs a prezentat, de asemenea, toate comportamentele necesare care i-ar putea permite să fie utilizat pe scară largă.
Această lucrare este raportată într-o nouă lucrare intitulată „Sinteza grafenului reproductibil prin depunere chimică în vapori fără oxigen”, publicată în jurnal. natură.
„Organizator. Scriitor general. Prieten al animalelor de pretutindeni. Specialist în cultură pop. Expert în internet amator. Explorator.”