नयाँ अनुसन्धानले राम्रो ग्रेफाइट फिल्महरू प्रकट गर्दछ

उच्च गुणस्तरको ग्रेफाइटमा उत्कृष्ट मेकानिकल शक्ति, थर्मल स्थिरता, उच्च लचिलोपन र धेरै उच्च इन-प्लेन थर्मल र विद्युतीय चालकता छ, जसले यसलाई टेलिफोनमा ब्याट्रीको रूपमा प्रयोग हुने फोटोथर्मल कन्डक्टर जस्ता धेरै अनुप्रयोगहरूको लागि सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण उन्नत सामग्रीहरू मध्ये एक बनाउँछ। उदाहरणका लागि, एक विशेष प्रकारको ग्रेफाइट, उच्च अर्डर गरिएको पाइरोलाइटिक ग्रेफाइट (HOPG), प्रयोगशालाहरूमा सबैभन्दा धेरै प्रयोग हुने मध्ये एक हो। सामग्री। यी उत्कृष्ट गुणहरू ग्रेफाइटको तहबद्ध संरचनाको कारणले हो, जहाँ ग्राफिन तहहरूमा कार्बन परमाणुहरू बीचको बलियो सहसंयोजक बन्धनले उत्कृष्ट मेकानिकल गुणहरू, थर्मल र विद्युतीय चालकतामा योगदान पुर्‍याउँछ, जबकि ग्राफिन तहहरू बीच धेरै कम अन्तरक्रिया हुन्छ। कार्यले उच्च स्तरको लचिलोपनमा परिणाम दिन्छ। ग्रेफाइट। यद्यपि ग्रेफाइट १००० वर्ष भन्दा बढी समयदेखि प्रकृतिमा पत्ता लागेको छ र यसको कृत्रिम संश्लेषण १०० वर्ष भन्दा बढी समयदेखि अध्ययन गरिएको छ, प्राकृतिक र सिंथेटिक दुवै ग्रेफाइट नमूनाहरूको गुणस्तर आदर्शबाट टाढा छ। उदाहरणका लागि, ग्रेफाइट सामग्रीहरूमा सबैभन्दा ठूलो एकल क्रिस्टल ग्रेफाइट डोमेनहरूको आकार सामान्यतया १ मिमी भन्दा कम हुन्छ, जुन क्वार्ट्ज एकल क्रिस्टल र सिलिकन एकल क्रिस्टल जस्ता धेरै क्रिस्टलहरूको आकारको विपरीत हो। आकार एक मिटरको स्केलसम्म पुग्न सक्छ। एकल-क्रिस्टल ग्रेफाइटको धेरै सानो आकार ग्रेफाइट तहहरू बीचको कमजोर अन्तरक्रियाको कारणले हुन्छ, र वृद्धिको समयमा ग्राफिन तहको समतलता कायम राख्न गाह्रो हुन्छ, त्यसैले ग्रेफाइट सजिलैसँग विकारमा धेरै एकल-क्रिस्टल अन्न सीमाहरूमा विभाजित हुन्छ। यो प्रमुख समस्या समाधान गर्न, उल्सान राष्ट्रिय विज्ञान र प्रविधि संस्थान (UNIST) का प्रोफेसर एमेरिटस र उनका सहयोगीहरू प्रो. लिउ काइहुई, पेकिङ विश्वविद्यालयका प्रो. वाङ एङ्गे, र अन्यले इन्च स्केलसम्म पातलो क्रम-परिमाण ग्रेफाइट एकल क्रिस्टलहरू संश्लेषण गर्ने रणनीति प्रस्ताव गरेका छन्। तिनीहरूको विधिले एकल-क्रिस्टल निकल पन्नीलाई सब्सट्रेटको रूपमा प्रयोग गर्दछ, र कार्बन परमाणुहरूलाई निकल पन्नीको पछाडिबाट "आइसोथर्मल विघटन-प्रसार-निक्षेपण प्रक्रिया" मार्फत खुवाइन्छ। ग्यासयुक्त कार्डबोर्ड स्रोत प्रयोग गर्नुको सट्टा, तिनीहरूले ग्रेफाइट वृद्धिलाई सहज बनाउन ठोस कार्बन सामग्रीको लागि रोजे। यो नयाँ रणनीतिले केही दिनमा लगभग १ इन्च र ३५ माइक्रोन मोटाई वा १००,००० भन्दा बढी ग्राफिन तहहरू भएका एकल-क्रिस्टल ग्रेफाइट फिल्महरू उत्पादन गर्न सम्भव बनाउँछ। सबै उपलब्ध ग्रेफाइट नमूनाहरूको तुलनामा, एकल-क्रिस्टल ग्रेफाइटमा ~२८८० W m-१K-१ को थर्मल चालकता छ, अशुद्धताको नगण्य सामग्री, र तहहरू बीचको न्यूनतम दूरी। (१) अल्ट्रा-फ्ल्याट सब्सट्रेटको रूपमा ठूलो आकारको एकल-क्रिस्टल निकल फिल्महरूको सफल संश्लेषणले सिंथेटिक ग्रेफाइटको अव्यवस्थित हुनबाट जोगाउँछ; (२) ग्राफिनका १००,००० तहहरू लगभग १०० घण्टामा आइसोथर्मली रूपमा उब्जाइन्छ, जसले गर्दा ग्राफिनको प्रत्येक तह एउटै रासायनिक वातावरण र तापक्रममा संश्लेषित हुन्छ, जसले ग्रेफाइटको एकरूप गुणस्तर सुनिश्चित गर्दछ; (३) निकल पन्नीको उल्टो पक्षबाट कार्बनको निरन्तर आपूर्तिले ग्राफिनका तहहरूलाई धेरै उच्च दरमा निरन्तर बढ्न अनुमति दिन्छ, लगभग प्रत्येक पाँच सेकेन्डमा एक तह,"