Héichqualitative Graphit huet eng exzellent mechanesch Stäerkt, thermesch Stabilitéit, héich Flexibilitéit a ganz héich In-Plane thermesch an elektresch Leetfäegkeet, wat et zu engem vun de wichtegsten fortgeschrattene Materialien fir vill Uwendungen mécht, wéi zum Beispill photothermesch Leeder, déi als Batterien an Telefonen benotzt ginn. Zum Beispill ass eng speziell Zort Graphit, héich geuerdnete pyrolytesche Graphit (HOPG), ee vun de meescht benotzten a Laboratoiren. Material. Dës exzellent Eegeschafte sinn op d'Schichtestruktur vum Graphit zeréckzeféieren, wou staark kovalent Bindungen tëscht de Kuelestoffatome an de Graphenschichten zu exzellente mechaneschen Eegeschaften, thermescher an elektrescher Leetfäegkeet bäidroen, während ganz wéineg Interaktioun tëscht de Graphenschichten ass. D'Aktioun resultéiert an engem héije Grad u Flexibilitéit. Graphit. Obwuel Graphit an der Natur zënter méi wéi 1000 Joer entdeckt gouf a seng künstlech Synthese zënter méi wéi 100 Joer studéiert gouf, ass d'Qualitéit vu Graphitprouwen, souwuel natierlech wéi och synthetesch, wäit ewech vun ideal. Zum Beispill ass d'Gréisst vun de gréissten Eenzelkristall-Graphitdomänen a Graphitmaterialien typescherweis manner wéi 1 mm, wat am staarke Kontrast zu der Gréisst vu ville Kristaller wéi Quarz-Eenzelkristaller a Silizium-Eenzelkristaller steet. D'Gréisst kann d'Skala vun engem Meter erreechen. Déi ganz kleng Gréisst vum Eenkristall-Grafit ass op déi schwaach Interaktioun tëscht de Graphitschichten zeréckzeféieren, an d'Flaachheet vun der Graphenschicht ass schwéier während dem Wuesstum z'erhalen, sou datt Graphit liicht a verschidde Eenkristall-Käregrenzen an enger Stéierung gebrach gëtt. Fir dëst Schlësselproblem ze léisen, hunn den Emeritus-Professer vum Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) a seng Mataarbechter Prof. Liu Kaihui, Prof. Wang Enge vun der Peking University an anerer eng Strategie fir d'Synthese vun dënne Graphit-Eenkristallfilmer vun enger Gréisstenuerdnung bis op d'Zoll-Skala virgeschloen. Hir Method benotzt eng Eenkristall-Néckelfolie als Substrat, an d'Kuelestoffatome ginn vun der Récksäit vun der Néckelfolie duerch en "isothermen Opléisungs-Diffusiouns-Oflagerungsprozess" gefiddert. Amplaz eng gasfërmeg Kartonquell ze benotzen, hunn si sech fir e fest Kuelestoffmaterial entscheet, fir de Graphitwuesstum ze erliichteren. Dës nei Strategie erméiglecht et, Eenkristall-Graphitfilmer mat enger Déckt vu ronn 1 Zoll an 35 Mikrometer oder méi wéi 100.000 Graphenschichten an e puer Deeg ze produzéieren. Am Verglach mat all verfügbare Graphitprouwen huet den Eenkristall-Graphit eng Wärmeleitfäegkeet vun ~2880 W m-1K-1, en onbedeitenden Unreinheetsgehalt an e minimale Ofstand tëscht de Schichten. (1) Déi erfollegräich Synthese vun Eenkristall-Néckelfilmer vu grousser Gréisst als ultraflaach Substrater vermeit d'Stéierung vum synthetesche Graphit; (2) 100.000 Schichten Graphen ginn isotherm an ongeféier 100 Stonnen ugebaut, sou datt all Schicht Graphen an der selwechter chemescher Ëmwelt an Temperatur synthetiséiert gëtt, wat déi eenheetlech Qualitéit vum Graphit garantéiert; (3) Déi kontinuéierlech Zoufuhr vu Kuelestoff duerch d'Récksäit vun der Néckelfolie erlaabt et de Schichten vu Graphen kontinuéierlech mat enger ganz héijer Geschwindegkeet ze wuessen, ongeféier eng Schicht all fënnef Sekonnen.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 09. November 2022