Nova Investigatio Meliores Pelliculas Graphicas Revelat

Graphitus altae qualitatis praeclaram vim mechanicam, stabilitatem thermalem, flexibilitatem magnam, et conductivitatem thermalem et electricam in plano altissimam habet, ita ut inter materias provectas maximi momenti sit, ut in conductoribus photothermalibus ut batteriebus in telephoniis adhibitis. Exempli gratia, genus speciale graphiti, graphitus pyrolyticus valde ordinatus (HOPG), inter frequentissima in laboratoriis est. Hae proprietates excellentes structurae stratificatae graphiti debentur, ubi vincula covalentia fortia inter atomos carbonis in stratis grapheni ad proprietates mechanicas, conductivitatem thermalem et electricam excellentes conferunt, dum interactio inter strata grapheni minima est. Actio graphiti gradum altum flexibilitatis efficit. Quamquam graphitus in natura per plus quam mille annos inventus est et synthesis eius artificialis per plus quam centum annos investigata est, qualitas exemplorum graphiti, tam naturalium quam syntheticorum, longe abest ab ideali. Exempli gratia, magnitudo maximarum partium graphiti monocrystallinarum in materiis graphiti typice minor est quam 1 mm, quod valde discrepat a magnitudine multorum crystallorum, ut monocrystallinorum quartzi et monocrystallinorum silicii. Magnitudo scalam metri attingere potest. Magnitudo minima graphiti monocrystallini ob imbecillam interactionem inter strata graphiti oritur, et planities strati grapheni difficile est servari dum crescit, ita graphitus facile in plures limites granorum monocrystallinorum inordinate frangitur. Ad hanc difficultatem solvendam, Professor Emeritus Instituti Nationalis Scientiae et Technologiae Ulsanensis (UNIST) et collaboratores eius Professor Liu Kaihui, Professor Wang Enge Universitatis Pekingensis, et alii, rationem proposuerunt ad tenues pelliculas monocrystallinas graphiti magnitudinis ordinis, usque ad scalam unciae, synthesizandas. Methodus eorum laminam niccoli monocrystallinam ut substratum utitur, et atomi carbonis a tergo laminae niccoli per "processum isothermalem dissolutionis-diffusionis-depositionis" aluntur. Loco fontis chartae gaseosae utendi, materiam carbonis solidam elegerunt ad incrementum graphiti faciliorem reddendum. Haec nova ratio efficit ut pelliculae graphiti monocrystallinae crassitudine circiter unciae et 35 micronum, sive plus quam 100,000 stratis grapheni, intra paucos dies producantur. Comparatum omnibus exemplaribus graphiti praesto, graphitus monocrystallinus conductivitatem thermalem ~2880 W m-1K-1, impuritatum contentum parvum, et distantiam minimam inter stratas habet. (1) Synthesis prospera pellicularum niccoli monocrystallinarum magnae magnitudinis ut substrata ultraplana perturbationem graphiti synthetici vitat; (2) 100 000 strata grapheni isothermice intra circiter 100 horas crescunt, ita ut unumquodque stratum grapheni in eodem ambitu chemico et temperatura synthesizetur, quod qualitatem uniformem graphiti praestat; (3) Continua copia carbonis per latus inversum laminae niccoli permittit stratis grapheni continue crescere celeritate altissima, circiter uno strato singulis quinque secundis.


Tempus publicationis: IX Novembris MMXXII