Inženieri ir atklājuši jaunu veidu, kā ražot “brīnummateriālu” grafēnu, kas beidzot varētu ļaut tam maksimāli izmantot savu potenciālu.
Kad 2004. gadā tas tika atklāts, izveidojot vienu oglekļa atomu slāni, zinātnieki to novērtēja kā potenciālu revolūciju. Tas ir tik vadošs un tik spēcīgs, ka eksperti saka, ka tas var pārveidot visu, sākot no enerģijas uzglabāšanas līdz medicīnas ierīcēm un personīgajai elektronikai.
Bet šis potenciāls nekad netika pilnībā realizēts. Daļēji tas ir tāpēc, ka to ir grūti izgatavot tīri un lielā mērogā.
Viena no problēmām ir tā, ka to ir grūti pagatavot tīru un bez piemaisījumiem. Taču pētnieki saka, ka jaunais process ļauj grafēnu ražot tīrā un reducējamā veidā.
Viņi to izdarīja, strādājot, lai atklātu, ka grafēna kvalitāte ir saistīta ar skābekli. Ja apkārt ir kaut neliela skābekļa daļa, tas lielā mērā ietekmē grafēna augšanas ātrumu un nozīmē, ka to var nebūt iespējams izmantot.
“Mēs esam parādījuši, ka gandrīz visa skābekļa noņemšana no augšanas procesa ir galvenais, lai panāktu augstas kvalitātes, reproducējamu CVD grafēna sintēzi,” sacīja vadošais pētnieks Džeimss Hohn no Kolumbijas universitātes. “Tas ir pagrieziena punkts ceļā uz liela mēroga grafēna ražošanu.”
Inženieri tradicionāli ir izgatavojuši grafēnu divos veidos. Pirmajā izmanto līmlenti, lai nolobītu slāņus no grafīta gabala, līdz tas ir pietiekami plāns, lai to izmantotu kā grafēnu, iegūstot tīrus paraugus, bet mazā mērogā, kas padara tos neiespējamu izmantot rūpnieciski.
Otrs nodrošina lielāku ražošanu un ir pazīstams kā CVD pieaugums. Tas ietver oglekli saturošas gāzes, piemēram, metāna, izvadīšanu pa vara virsmu neticami augstā temperatūrā, kas izraisa metāna sadalīšanos un liek oglekļa atomiem pārkārtoties grafēna slānī.
Tas ļauj tiem sasniegt metru lielumu. Bet viņi arī cieta no problēmām ar to uzticamo kvalitāti.
Pētnieki jau ir atklājuši, ka jebkurš skābeklis šajā procesā to palēninātu vai pat izgrauztu grafēnu. Kopš tā laika inženieri ir mēģinājuši izveidot jaunas sistēmas, kas var kontrolēt skābekli un novērst to, ka tas apdraud procesu.
Tagad zinātnieki saka, ka viņi ir ievērojami uzlabojuši šo procesu, ļaujot grafēnam augt ātrāk un uzticamāk. Viņi atklāja, ka saražotajam grafēnam ir arī visas nepieciešamās darbības, kas ļautu to izmantot plašā mērogā.
Par šo darbu ir ziņots jaunajā rakstā ar nosaukumu “Reproducējama grafēna sintēze, izmantojot bezskābekļa ķīmisko tvaiku nogulsnēšanos”, kas publicēts žurnālā. daba.
