Նոր հետազոտությունները բացահայտում են ավելի լավ գրաֆիտային ֆիլմեր

Բարձր որակի գրաֆիտը ունի գերազանց մեխանիկական ուժ, ջերմային կայունություն, բարձր ճկունություն եւ շատ բարձր ինքնաթիռի ջերմային եւ էլեկտրական հաղորդունակություն, այն դարձնելով այն ամենակարեւոր առաջադեմ նյութերից մեկը, այնպիսի ծրագրերի համար, ինչպիսիք են ֆոտոթերմային դիրիժորները: Օրինակ, գրաֆիտի հատուկ տեսակը, խիստ պատվիրված պիրոլիտային գրաֆիտը (Hopg), լաբորատորիաներում ամենատարածվածներից մեկն է: Նյութ: Այս հիանալի հատկությունները պայմանավորված են գրաֆիտի շերտավորված կառուցվածքով, որտեղ գրաֆինի շերտերում ածխածնի ատոմների միջեւ ուժեղ կովալենտային կապերը նպաստում են գերազանց մեխանիկական հատկություններին, ջերմային եւ էլեկտրական հաղորդակցությանը: Ակցիան հանգեցնում է ճկունության բարձր աստիճանի: Գրաֆիտ Չնայած, թեեւ գրաֆիտը բնության մեջ հայտնաբերվել է ավելի քան 1000 տարի, եւ դրա արհեստական ​​սինթեզը ուսումնասիրվել է ավելի քան 100 տարի, գրաֆիտի նմուշների որակը, ինչպես բնական, այնպես էլ սինթետիկ, հեռու է իդեալականից: Օրինակ, գրաֆիտային նյութերի ամենամեծ բյուրեղապակի գրաֆիտի տիրույթների չափը, որպես կանոն, 1 մմ-ից պակաս է, ինչը համառորեն հակադրվում է բազմաթիվ բյուրեղների չափի, ինչպիսիք են քվարցային բյուրեղները եւ սիլիկոնային բյուրեղները: Չափը կարող է հասնել մետր չափի մասշտաբով: Միանգամյա բյուրեղային գրաֆիկի շատ փոքր չափը պայմանավորված է գրաֆիտի շերտերի թույլ փոխազդեցության հետ, եւ գրաֆինի շերտի հարթությունը դժվար է պահպանել աճի ընթացքում, ուստի գրաֆիտը հեշտությամբ բաժանվում է անկարգությունների մի քանի բյուրեղային հացահատիկի մի քանի բյուրեղային հացահատիկի սահմաններում: Մի շարք Այս հիմնական խնդիրը լուծելու համար, Ուլսանի Գիտության եւ տեխնոլոգիաների ազգային ինստիտուտի (UNIST) եւ նրա համագործակցող պրոֆեսոր, պրոֆեսոր Լյու Քեյհուի, Պրոֆ. ֆիլմ, ներքեւ մինչեւ դյույմ սանդղակ: Նրանց մեթոդը օգտագործում է մի բյուրեղյա նիկելի փայլաթիթեղ, որպես ենթաշերտ, եւ ածխածնի ատոմները սնվում են նիկելի փայլաթիթեղի հետեւից «իզոթերմային լուծարման տարածման գործընթաց»: Գազային ստվարաթղթե աղբյուր օգտագործելու փոխարեն նրանք ընտրեցին ածխածնի պինդ նյութ `գրաֆիտի աճը հեշտացնելու համար: Այս նոր ռազմավարությունը հնարավորություն է տալիս մի քանի օրից ավելի բյուրեղային գրաֆիտային ֆիլմեր արտադրել մոտ 1 դյույմ եւ 35 միկրոնի հաստությամբ կամ ավելի քան 100,000 գրաֆենային շերտերով: Գրաֆիտի առկա բոլոր նմուշների համեմատությամբ մեկ բյուրեղային գրաֆիտը ունի ջերմային հաղորդունակություն ~ 2880 W ~ M-1K-1, կեղտերի աննշան բովանդակություն եւ շերտերի միջեւ նվազագույն հեռավորություն: (1) մեծ չափի միայնակ բյուրեղյա նիկելի ֆիլմերի հաջող սինթեզ, քանի որ ծայրահեղ հարթ ենթաշերտերը խուսափում են սինթետիկ գրաֆիտի խանգարումից. (2) Գրաֆենի 100,000 շերտեր աճեցված են մոտ 100 ժամվա ընթացքում, որպեսզի գրաֆինի յուրաքանչյուր շերտ սինթեզվի նույն քիմիական միջավայրում եւ ջերմաստիճանում, որն ապահովում է գրաֆիտի միասնական որակը. (3) Նիկելի փայլաթիթեղի հակառակ կողմի միջոցով ածխածնի շարունակական մատակարարումը թույլ է տալիս գրաֆենի շերտերը շարունակաբար աճել շատ բարձր մակարդակի վրա, մոտավորապես մեկ շերտ, յուրաքանչյուր հինգ վայրկյանում,