Grafiti ya ubora wa juu ina nguvu bora ya mitambo, utulivu wa joto, unyumbufu wa hali ya juu na upitishaji joto na umeme wa hali ya juu sana ndani ya ndege, na kuifanya kuwa moja ya vifaa muhimu zaidi vya hali ya juu kwa matumizi mengi kama vile kondakta za photothermal zinazotumika kama betri kwenye simu. Kwa mfano, aina maalum ya grafiti, grafiti ya pyrolytic iliyopangwa sana (HOPG), ni mojawapo ya zinazotumika sana katika maabara. Nyenzo. Sifa hizi bora zinatokana na muundo wa tabaka za grafiti, ambapo vifungo vikali vya mshikamano kati ya atomi za kaboni kwenye tabaka za graphene huchangia sifa bora za mitambo, upitishaji joto na umeme, huku mwingiliano mdogo sana kati ya tabaka za graphene. Kitendo hicho husababisha kiwango cha juu cha unyumbufu. Ingawa grafiti imegunduliwa katika maumbile kwa zaidi ya miaka 1000 na usanisi wake bandia umesomwa kwa zaidi ya miaka 100, ubora wa sampuli za grafiti, za asili na za sintetiki, si bora hata kidogo. Kwa mfano, ukubwa wa vikoa vikubwa zaidi vya grafiti ya fuwele moja katika vifaa vya grafiti kwa kawaida huwa chini ya 1 mm, ambayo ni tofauti kabisa na ukubwa wa fuwele nyingi kama vile fuwele moja za quartz na fuwele moja za silicon. Ukubwa unaweza kufikia kipimo cha mita. Ukubwa mdogo sana wa grafiti ya fuwele moja hutokana na mwingiliano dhaifu kati ya tabaka za grafiti, na ulalo wa safu ya grafiti ni vigumu kudumisha wakati wa ukuaji, kwa hivyo grafiti hugawanywa kwa urahisi katika mipaka kadhaa ya chembechembe za fuwele moja katika hali isiyoeleweka. Ili kutatua tatizo hili muhimu, Profesa Mstaafu wa Taasisi ya Kitaifa ya Sayansi na Teknolojia ya Ulsan (UNIST) na washirika wake Profesa Liu Kaihui, Profesa Wang Enge wa Chuo Kikuu cha Peking, na wengine wamependekeza mkakati wa kutengeneza fuwele moja za grafiti zenye mpangilio mwembamba wa ukubwa. filamu, hadi kiwango cha inchi. Mbinu yao hutumia foili ya nikeli ya fuwele moja kama substrate, na atomi za kaboni hulishwa kutoka nyuma ya foili ya nikeli kupitia "mchakato wa kuyeyuka-kusambaa-kuweka nafasi kwa isothermal". Badala ya kutumia chanzo cha kadibodi ya gesi, walichagua nyenzo ngumu ya kaboni ili kuwezesha ukuaji wa grafiti. Mkakati huu mpya unawezesha kutengeneza filamu za grafiti ya fuwele moja zenye unene wa takriban inchi 1 na mikroni 35, au zaidi ya tabaka 100,000 za grafiti katika siku chache. Ikilinganishwa na sampuli zote za grafiti zinazopatikana, grafiti ya fuwele moja ina upitishaji joto wa ~2880 W m-1K-1, kiwango kidogo cha uchafu, na umbali wa chini kati ya tabaka. (1) Usanisi uliofanikiwa wa filamu za nikeli ya fuwele moja zenye ukubwa mkubwa kama substrates tambarare sana huepuka kuvurugika kwa grafiti ya sintetiki; (2) Tabaka 100,000 za graphene hupandwa isothermal katika takriban saa 100, ili kila safu ya graphene isanisishwe katika mazingira na halijoto sawa ya kemikali, ambayo inahakikisha ubora sawa wa grafiti; (3) Ugavi endelevu wa kaboni kupitia upande wa nyuma wa foil ya nikeli huruhusu tabaka za graphene kukua kwa kasi ya juu sana, takriban safu moja kila sekunde tano,”
Muda wa chapisho: Novemba-09-2022