Hulumtimi i ri zbulon filma më të mirë grafite

Grafit me cilësi të lartë ka forcë të shkëlqyeshme mekanike, stabilitet termik, fleksibilitet të lartë dhe përçueshmëri termike dhe elektrike shumë të lartë në aeroplan, duke e bërë atë një nga materialet më të rëndësishme të përparuara për shumë aplikacione siç janë përçuesit fototermalë të përdorura si bateri në telefona. Për shembull, një lloj i veçantë i grafitit, grafiti pirolitik i porositur shumë (HOPG), është një nga më të përdorurit në laboratorë. Material. Këto veti të shkëlqyera janë për shkak të strukturës shtresore të grafitit, ku lidhjet e forta kovalente midis atomeve të karbonit në shtresat e grafenit kontribuojnë në veti të shkëlqyera mekanike, përçueshmëri termike dhe elektrike, ndërsa shumë pak ndërveprim midis shtresave të grafenit. Veprimi rezulton në një shkallë të lartë fleksibiliteti. grafit. Megjithëse grafiti është zbuluar në natyrë për më shumë se 1000 vjet dhe sinteza e tij artificiale është studiuar për më shumë se 100 vjet, cilësia e mostrave të grafitit, si natyrale ashtu edhe sintetike, është larg nga ideale. Për shembull, madhësia e fushave më të mëdha të grafitit kristal të vetëm në materialet grafit është zakonisht më pak se 1 mm, e cila është në kontrast të ashpër me madhësinë e shumë kristaleve si kristalet e vetme kuarci dhe kristalet e vetme silikoni. Madhësia mund të arrijë shkallën e një metri. Madhësia shumë e vogël e grafitit me një kristal është për shkak të ndërveprimit të dobët midis shtresave të grafitit, dhe rrafshimi i shtresës së grafenit është e vështirë të mirëmbahet gjatë rritjes, kështu që grafiti është thyer lehtësisht në disa kufij të kokrrizave me një kristal në çrregullim. . Për të zgjidhur këtë problem kryesor, Profesor Emeritus i Institutit Kombëtar Ulsan të Shkencës dhe Teknologjisë (Unist) dhe bashkëpunëtorëve të tij Prof. Liu Kaihui, Prof. Wang Enge nga Universiteti Peking, dhe të tjerët kanë propozuar një strategji për sintetizimin e kristaleve të vetme të rendit të madh të rendit. Filmi, deri në shkallën inç. Metoda e tyre përdor një petë të nikelit me një kristal si një substrat, dhe atomet e karbonit ushqehen nga pjesa e pasme e letrës së nikelit përmes një procesi "izotermik të shpërndarjes-difuzionit-depozitimit". Në vend që të përdorin një burim të gaztë kartoni, ata zgjodhën një material të ngurtë karboni për të lehtësuar rritjen e grafitit. Kjo strategji e re bën të mundur prodhimin e filmave grafit me një kristal me një trashësi prej rreth 1 inç dhe 35 mikron, ose më shumë se 100,000 shtresa grafeni brenda disa ditësh. Në krahasim me të gjitha mostrat e disponueshme të grafitit, grafiti me një kristal ka një përçueshmëri termike prej 2880 w m-1k-1, një përmbajtje e parëndësishme e papastërtive dhe një distancë minimale midis shtresave. (1) Sinteza e suksesshme e filmave të nikelit me një kristal me madhësi të madhe si substratet ultra të sheshtë shmang çrregullimin e grafitit sintetik; (2) 100,000 shtresa të grafenit rriten në mënyrë izotermale në rreth 100 orë, në mënyrë që secila shtresë e grafenit të sintetizohet në të njëjtin mjedis kimik dhe temperaturë, e cila siguron cilësinë e njëtrajtshme të grafitit; (3) Furnizimi i vazhdueshëm i karbonit përmes anës së kundërt të letrës së nikelit lejon që shtresat e grafenit të rriten vazhdimisht me një shkallë shumë të lartë, afërsisht një shtresë çdo pesë sekonda, "


Koha e Postimit: Nëntor-09-2022