A mérnökök új módot találnak a grafén, a „csodaanyag” előállítására, amely megváltoztathatja a világot

A mérnökök egy új módszert fedeztek fel a „csodaanyag” grafén előállítására, amely végre lehetővé teheti, hogy a lehető legtöbbet hozza ki a benne rejlő lehetőségekből.

Amikor 2004-ben egyetlen szénatomréteg létrehozásával felfedezték, a tudósok potenciális forradalomként értékelték az anyagot. Annyira vezetőképes és olyan erős, hogy a szakértők szerint mindent átalakíthat az energiatárolástól az orvosi eszközökig és a személyi elektronikáig.

De ez a lehetőség soha nem valósult meg teljesen. Ennek részben az az oka, hogy nehéz tisztán és nagy méretben elkészíteni.

Az egyik probléma az, hogy nehéz tisztán és szennyeződések nélkül elkészíteni. A kutatók szerint azonban az új eljárás lehetővé teszi a grafén tiszta és redukálható módon történő előállítását.

Ezt úgy tették, hogy felfedezték, hogy a grafén minősége összefüggésben van az oxigénnel. Ha csak egy kis rész oxigén van a környéken, az nagyban befolyásolja a grafén növekedési ütemét, és azt jelenti, hogy nem lehet felhasználni.

„Megmutattuk, hogy a növekedési folyamatból csaknem az összes oxigén eltávolítása kulcsfontosságú a kiváló minőségű, reprodukálható CVD-grafénszintézis eléréséhez” – mondta James Hohn, a Columbia Egyetem kutatója. „Ez egy mérföldkő a nagyszabású graféngyártás felé.”

A mérnökök hagyományosan kétféle módon készítettek grafént. Az első ragasztószalagot használ a grafitdarabok rétegeinek leválasztására, amíg az elég vékony lesz ahhoz, hogy grafénként használhassa, így tiszta mintákat hoz létre, de kis léptékben, ami lehetetlenné teszi azok ipari felhasználását.

A másik nagyobb termelést tesz lehetővé, és CVD növekedésként ismert. Ez azt jelenti, hogy széntartalmú gázt, például metánt vezetnek át egy rézfelületen hihetetlenül magas hőmérsékleten, ami a metán szétesését okozza, és a szénatomok átrendeződésére kényszeríti a grafénréteget.

Ez lehetővé teszi számukra, hogy elérjék a méteres méretet. De problémákkal küzdöttek a megbízható minőségükkel is.

A kutatók már azt találták, hogy ebben a folyamatban bármilyen oxigén lelassítaná, vagy akár kimarná a grafént. Azóta a mérnökök olyan új rendszereket próbálnak kiépíteni, amelyek képesek szabályozni az oxigént, és megakadályozni, hogy az károsítsa a folyamatot.

A tudósok most azt mondják, hogy jelentősen javították ezt a folyamatot, lehetővé téve a grafén gyorsabb és megbízható növekedését. Azt találták, hogy az előállított grafén minden szükséges viselkedést mutat, amely lehetővé tette a nagy léptékű felhasználást.

Erről a munkáról a folyóiratban megjelent új, „Reprodukálható grafénszintézis oxigénmentes vegyi gőzleválasztással” című újságban számoltak be. természet.