Language
Country/Area
No result found
Загадочная трансформация графита: как клейкая лента может создавать однослойный графен?
В современной области материаловедения графен, несомненно, является одним из самых перспективных и привлекательных материалов. Благодаря своим уникальным физическим и химическим свойствам графен демонстрирует неограниченный потенциал применения во многих областях, таких как электроника, оптика и хранение энергии. Однако эффективное производство высококачественного графена всегда было серьезной проблемой для ученых. Среди множества производственных технологий инновационный метод использования ленты для отслаивания графита с целью получения однослойного графена, несомненно, дает нам новые идеи.
Отделение однослойного графена от многослойного графита — это не только технологическое достижение, но и прорыв в материаловедении.
Все началось в 2004 году, когда российские ученые Андрей Гейм и Константин Новоселов с помощью обычной липкой ленты выковыряли графит. Как это началось? Процесс, называемый отшелушиванием, заключается в том, что кусок графита наклеивается на клейкую ленту и осторожно отклеивается, разделяясь на все более тонкие слои. В конечном итоге, после многократного отслаивания, можно получить графен толщиной в один слой.
Эксперименты Гейма и Новоселова, принесшие им Нобелевскую премию по физике в 2010 году, продемонстрировали, что графен может изменить наше понимание материалов.
Хотя метод снятия клейкой ленты прост, лежащая в его основе теория раскрывает некоторые глубокие истины в материаловедении. Стоит отметить, что структура графена представляет собой слой атомов углерода, расположенных в гексагональной форме, что позволяет ему демонстрировать превосходные электронные, термические и механические свойства в наномасштабе. Однако, по мере увеличения размера графитовых листов, физические свойства ухудшаются, особенно при отделении отдельных слоев от многослойного графита. Стабильность структуры решетки и возможность уменьшения дефектов проверяют результаты исследований многих ученых. Интеллект.
Будь то механическое отшелушивание, химическое осаждение из паровой фазы (CVD) или современные новые технологии, такие как лазерная индукция, существует способ получения графена на каждом уровне.
Согласно исследованиям, в настоящее время существует множество технологий производства графена, которые постоянно совершенствуются. Например, использование технологии химического осаждения из паровой фазы позволяет выращивать высококачественные слои графена на металлических поверхностях. Хотя эта технология имеет более высокую производительность, она также сталкивается с проблемой дефектов в готовом продукте. Как уменьшить количество дефектов, сохраняя высокую производительность, является сложной проблемой, которую исследователям необходимо срочно решить.
Помимо традиционных методов, изучаются новые технологии, такие как роботизированная сборка пикселей и лазерно-индуцированный графен (LIG), которые ведут к снижению затрат и снижению энергопотребления.
Благодаря глубокому изучению новых материалов постепенно стало возможным устойчивое производство графена, который постепенно продемонстрировал свою мощь в различных областях.
Например, перспективная технология лазерного индуцированного графена, которая позволяет производить графен из различных источников углерода, таких как древесина, бумага и даже одежда, изменила наше представление о том, откуда берется графен. Благодаря такой технологии производство графена больше не ограничивается лабораториями. В будущем он может войти в более широкий спектр промышленных применений и даже найти новые возможности в устойчивом развитии и экологически чистых материалах.
Наконец, мы полны ожиданий относительно будущего графена. Как этот волшебный материал, производимый лентой, повлияет и изменит развитие будущих технологий?
