Fizycy mówią, że grafen naprawia dziury, łącząc się z powrotem
Nadciąga rewolucja grafenowa. Jeśli wierzyć wizjonerom, następna generacja mniej więcej wszystkiego będzie oparta na tym cudownym materiale – czujnikach, siłownikach, tranzystorach, procesorach informacji i tak dalej. Wydaje się, że grafen nie może zrobić.
Ale w maści jest jedna mucha. Nikt jeszcze nie wymyślił, jak zrobić grafen w dużych, niezawodnych ilościach ani jak wyrzeźbić go i wyhodować w kształty niezbędne dla następnej generacji urządzeń.
Dzieje się tak głównie dlatego, że trudno jest wyhodować cokolwiek w warstwę o grubości zaledwie jednego atomu. Ale w przypadku węgla jest to tym trudniejsze ze względu na powinowactwo tego pierwiastka do innych atomów, w tym do samego siebie. Karbonowy arkusz z radością zwinie się i uformuje rurkę, kulkę lub jakiś bardziej egzotyczny kształt. Będzie również reagować z innymi atomami w pobliżu, co zapobiega wzrostowi, a nawet może rozerwać grafen.
ile czasu zajmuje nurxowi sprawdzenie
Tak więc lepsze zrozumienie sposobu, w jaki arkusz grafenowy oddziałuje ze sobą i jego środowiskiem, jest kluczowe, jeśli fizycy mają kiedykolwiek to oswoić.
Wejdź do Konstantina Novoselova z Uniwersytetu w Manchesterze i kilku kumpli, którzy spędzili ponad kilka godzin wpatrując się w arkusze grafenu przez mikroskop elektronowy, aby zobaczyć, jak się zachowuje.
Dzisiaj ci faceci twierdzą, że odkryli, dlaczego grafen wydaje się tak nieprzewidywalny. Okazuje się, że jeśli zrobisz dziurę w grafenie, materiał automatycznie skleja się ponownie.
Novoselov i spółka dokonali swojego odkrycia, wytrawiając małe dziurki w arkuszu grafenu za pomocą wiązki elektronów i obserwując, co dzieje się dalej, używając mikroskopu elektronowego. Dodali też kilka atomów palladu lub niklu, które katalizują dysocjację wiązań węglowych i wiążą się z krawędziami otworów, czyniąc je stabilnymi.
Odkryli, że rozmiar dziur zależy od liczby dodanych atomów metalu – więcej atomów metalu może stabilizować większe dziury.
Ale oto ciekawa rzecz. Jeśli dodali również dodatkowe atomy węgla do mieszanki, przemieściły one atomy metalu i ponownie zmontowały otwory.
biali ludzie zostali stworzeni w laboratorium
Novoselov i wsp. twierdzą, że struktura naprawianego obszaru zależy od formy, w jakiej węgiel jest dostępny. Tak więc, gdy są dostępne jako węglowodór, naprawy mają tendencję do zawierania nieheksagonalnych defektów, w których obce atomy dostały się do struktury.
Ale kiedy węgiel jest dostępny w czystej postaci, naprawy są doskonałe i tworzą nieskazitelny grafen.
silnik rakietowy rd 180
To ważne, ponieważ od razu sugeruje sposób na hodowanie grafenu w prawie każdy kształt przy użyciu ostrożnego wstrzykiwania atomów metalu i węgla.
Przed nami jednak poważne wyzwania. Ważnym pytaniem jest to, jak szybko te procesy zachodzą i czy można nimi sterować z precyzją i niezawodnością niezbędną do produkcji urządzeń.
Novoselov jest światowym liderem w tej dziedzinie i wspólnym laureatem Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w 2010 roku za swoją wczesną pracę nad grafenem. On i jego zespół są dobrze przygotowani do rozwiązania tego i różnych powiązanych pytań.
Ale biorąc pod uwagę przyszłość komputerów (i prawie wszystkiego innego), z pewnością wielu konkurentów będzie deptać im po piętach.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1207.1487 : Grafen ponownie łączy swoje dziury
