Графити баландсифат қувваи аълои механикӣ, устувории гармӣ, чандирии баланд ва гузаронандагии хеле баланди гармӣ ва барқӣ дар сатҳи ҳамвор дорад, ки онро яке аз муҳимтарин маводҳои пешрафта барои бисёр барномаҳо, ба монанди ноқилҳои фототермӣ, ки ҳамчун батарея дар телефонҳо истифода мешаванд, мегардонад. Масалан, як навъи махсуси графит, графити пиролитикии хеле тартибдодашуда (HOPG), яке аз маъмултарин дар лабораторияҳо мебошад. Мавод. Ин хосиятҳои аъло аз сабаби сохтори қабатии графит мебошанд, ки дар он пайвандҳои қавии ковалентӣ байни атомҳои карбон дар қабатҳои графен ба хосиятҳои аълои механикӣ, гузаронандагии гармӣ ва барқӣ мусоидат мекунанд, дар ҳоле ки таъсири мутақобилаи хеле кам байни қабатҳои графен ба вуҷуд меояд. Ин амал боиси дараҷаи баланди чандирӣ мегардад. графит. Гарчанде ки графит дар табиат беш аз 1000 сол кашф шудааст ва синтези сунъии он беш аз 100 сол омӯхта шудааст, сифати намунаҳои графит, ҳам табиӣ ва ҳам синтетикӣ, аз идеал дур аст. Масалан, андозаи бузургтарин доменҳои графити як кристаллӣ дар маводҳои графитӣ одатан аз 1 мм камтар аст, ки бо андозаи бисёр кристаллҳо, ба монанди кристаллҳои як кристаллҳои кварсӣ ва кристаллҳои як кремний, комилан фарқ мекунад. Андоза метавонад ба миқёси як метр расад. Андозаи хеле хурди графити монокристаллӣ аз таъсири мутақобилаи заиф байни қабатҳои графитӣ вобаста аст ва нигоҳ доштани ҳамвории қабати графен ҳангоми афзоиш душвор аст, аз ин рӯ графит ба осонӣ ба якчанд сарҳадҳои донаҳои монокристаллӣ дар ҳолати бетартибӣ тақсим мешавад. Барои ҳалли ин мушкили асосӣ, профессори фахрии Институти миллии илм ва технологияи Улсан (UNIST) ва ҳамкорони ӯ профессор Лю Кайхуэй, профессор Ван Энге аз Донишгоҳи Пекин ва дигарон стратегияеро барои синтез кардани плёнкаи монокристаллҳои тунуки графитӣ бо тартиби бузургӣ то миқёси дюйм пешниҳод карданд. Усули онҳо фолгаи никелии монокристаллиро ҳамчун субстрат истифода мебарад ва атомҳои карбон аз пушти фолгаи никел тавассути "раванди ҳалшавӣ-диффузия-ҷойгиркунии изотермикӣ" ғизо мегиранд. Ба ҷои истифодаи манбаи картони газӣ, онҳо маводи сахти карбонро барои мусоидат ба афзоиши графит интихоб карданд. Ин стратегияи нав имкон медиҳад, ки плёнкаҳои графити монокристаллиро бо ғафсии тақрибан 1 дюйм ва 35 микрон ё зиёда аз 100,000 қабати графен дар тӯли чанд рӯз истеҳсол кунанд. Дар муқоиса бо ҳамаи намунаҳои графити мавҷуда, графити монокристаллӣ дорои қобилияти гармигузаронии ~2880 Вт м-1К-1, миқдори ночизи ифлосӣ ва масофаи ҳадди ақали байни қабатҳо мебошад. (1) Синтези бомуваффақияти плёнкаҳои никелии монокристаллии андозаи калон ҳамчун субстратҳои ултраҳамвор аз вайроншавии графити синтетикӣ пешгирӣ мекунад; (2) 100,000 қабати графен дар давоми тақрибан 100 соат ба таври изотермикӣ парвариш карда мешаванд, то ҳар як қабати графен дар ҳамон муҳити кимиёвӣ ва ҳарорат синтез карда шавад, ки сифати якхелаи графитро таъмин мекунад; (3) Таъмини пайвастаи карбон тавассути тарафи дигари фолгаи никелӣ ба қабатҳои графен имкон медиҳад, ки бо суръати хеле баланд, тақрибан як қабат дар ҳар панҷ сония, пайваста афзоиш ёбанд.
Вақти нашр: 09 ноябри соли 2022