Grafit kalite siperyè gen ekselan fòs mekanik, estabilite tèmik, gwo fleksibilite ak trè wo konduktivite tèmik ak elektrik nan plan, sa ki fè li youn nan materyèl avanse ki pi enpòtan pou anpil aplikasyon tankou kondiktè fototèmik yo itilize kòm pil nan telefòn. Pa egzanp, yon kalite grafit espesyal, grafit pirolitik trè òdone (HOPG), se youn nan materyèl ki pi souvan itilize nan laboratwa. Materyèl. Pwopriyete ekselan sa yo akòz estrikti an kouch grafit la, kote lyezon kovalan fò ant atòm kabòn yo nan kouch grafèn yo kontribye nan ekselan pwopriyete mekanik, konduktivite tèmik ak elektrik, pandan y ap trè ti entèraksyon ant kouch grafèn yo. Aksyon sa a lakòz yon wo degre fleksibilite. grafit. Malgre ke yo te dekouvri grafit nan lanati pou plis pase 1000 ane epi yo te etidye sentèz atifisyèl li pou plis pase 100 ane, kalite echantiyon grafit yo, tou de natirèl ak sentetik, byen lwen ideyal. Pa egzanp, gwosè pi gwo domèn grafit monokristal nan materyèl grafit yo tipikman mwens pase 1 mm, ki se nan kontras ak gwosè anpil kristal tankou monokristal kwatz ak monokristal silikon. Gwosè a ka rive nan echèl yon mèt. Ti gwosè grafit monokristal la se akòz entèraksyon fèb ki genyen ant kouch grafit yo, epi li difisil pou kenbe platite kouch grafèn nan pandan kwasans lan, kidonk grafit la fasil pou kase an plizyè limit grenn monokristal ki dezòdone. Pou rezoud pwoblèm kle sa a, Pwofesè Emeritus nan Enstiti Nasyonal Syans ak Teknoloji Ulsan (UNIST) ak kolaboratè li yo Pwofesè Liu Kaihui, Pwofesè Wang Enge nan Inivèsite Peking, ak lòt moun te pwopoze yon estrateji pou sentetize fim monokristal grafit mens ki gen yon lòd mayitid, jiska echèl pous la. Metòd yo a itilize yon papye nikèl monokristal kòm yon substra, epi atòm kabòn yo manje nan do papye nikèl la atravè yon "pwosesis disolisyon-difizyon-depozisyon izotèmik". Olye pou yo itilize yon sous katon gazez, yo te chwazi yon materyèl kabòn solid pou fasilite kwasans grafit la. Nouvo estrateji sa a pèmèt pwodui fim grafit monokristal ki gen yon epesè apeprè 1 pous ak 35 mikron, oswa plis pase 100,000 kouch grafèn nan kèk jou. Konpare ak tout echantiyon grafit ki disponib yo, grafit monokristal la gen yon konduktivite tèmik ~2880 W m-1K-1, yon kontni enpurte ensiyifyan, ak yon distans minimòm ant kouch yo. (1) Sentèz siksè fim nikèl monokristal ki gen gwo gwosè kòm substrats ultra-plat evite dezòd grafit sentetik la; (2) 100,000 kouch grafèn yo grandi izotèmikman nan apeprè 100 èdtan, pou chak kouch grafèn sentetize nan menm anviwònman chimik ak tanperati a, sa ki asire bon jan kalite inifòm grafit la; (3) Pwovizyon kontinyèl kabòn nan lòt bò papye nikèl la pèmèt kouch grafèn yo grandi kontinyèlman nan yon vitès trè wo, apeprè yon kouch chak senk segonn.
Dat piblikasyon: 9 novanm 2022