До миналата година, единственият известен начин да се произведе графен наука е прилагане на лента от най-добрите графит слой последвано от отделяне на базата. Тази техника се нарича "тиксо техника." Въпреки това, наскоро, учените са открили, че е по-ефективен метод за получаване на нови материали като база слой те се използва мед, никел или силиций, който след това се отстранява чрез ецване (Фигура 2). По този начин, правоъгълен лист с ширина от 76 см графен създаден екип от учени от Корея, Япония и Сингапур. Не само това, изследователите поставят уникален рекорд размер парче от еднослоен структура на въглерод, така че те все още са създадени на базата на гъвкави листове допир екрани.
Фигура 2: Получаване на метод графен ецване
Ruoff и колегите му са причинени от въглеродните атоми на медното фолио по метода на химическо отлагане на пари (CVD). Изследователи от лабораторията на професор Byunya Хи Hon университет Sunkhyunkhvana са решили да се увеличават чаршафите до пълния размер на екрана. Новият "ролка" техника (ролка до ролка обработка) дава възможност за получаване на графен дълга лента (фиг. 3).
Фигура 3: Изображение причинена взаимно графен слоеве, получени чрез трансмисионна електронна микроскопия с висока резолюция.
Над графен листове поставя физика слой от адхезивен полимер, разтворен меден субстрат, след това се разделя полимерен филм - е включен един слой графен. За да се даде по-голяма сила листове, учените по същия начин "изградени" още три слоя графен. В края на получената "сандвич" се третира с азотна киселина - повишаване на проводимостта. Newcomer графен лист се поставя върху подложка от полиестер и преминава между нагрети валци (фиг. 4).
Фигура 4: Roll технология за получаване графен
Получената структура липсва 90% от светлина и имаше малък електрическо съпротивление от стандарта, но все още е много скъп прозрачен проводник - индиево-калаен оксид (ITO). Между другото, с помощта на графенови листове като основа за сензорни екрани, изследователите са открили, че тяхната структура е малко или много крехка.
Все пак, въпреки всички постижения, за да комерсиализира технологията е все още твърде далеч. Прозрачно фолио на нанотръби въглеродни се опитват да натиснете ITO от доста време, но производителите просто не могат да се справят с проблема за "мъртви пиксели", които се появяват на недостатъците на филма.
графени приложение в електротехниката и електрониката
Яркостта на пикселите в екрани с плосък панел, определени от напрежението между два електрода, един от които е изправена зрителя (Фиг.5). Тези електроди трябва да бъдат прозрачни. Понастоящем, за производството на прозрачни електроди използва индий оксид легиран с калай (ITO), но ITO е скъпо и не е най-стабилната вещество. Освен това, в света скоро ще изчерпи своите резерви на индий. Графенът е по-прозрачна и по-силен от ITO, и вече е доказано, LCD графен електрод.
Фигура 5: Яркост графен екрани в зависимост от приложеното напрежение
Графенът не само отличен проводник на електричество. Това е най-високата топлопроводимост: атомни вибрации разпространяват лесно по структура въглероден окото решетка. Топлинни електроника - сериозен проблем, защото има ограничения за високи температури, които могат да издържат на електроника. Въпреки това, учените от университета в Илинойс са открили, че транзистори, които използват графен има интересни свойства. Те проявяват термоелектрически ефект, което води до намаляване на температурата на инструмента. Това може да означава, че електрониката, изградени върху използването на графена, оставяйки зад радиатори и вентилатори. Така графен привлекателност като потенциален материал за бъдещите чипове допълнително увеличава (фигура 6).
Фигура 6: сонда на атомно-силов микроскоп, сканиране на повърхността на контакт графен метал за измерване на температурата.
Учените са трудни за измерване на топлинна проводимост на графен. Те изработен изцяло нов метод за измерване на температурата от него, поставяне на филм от графен дължина 3 микрометра в точно същото през малък отвор в кристалната диоксид. След това филмът се загрява от лазерен лъч, карайки го да вибрира. Тези вибрации помагат да се изчисли температурата и топлопроводимост.
Получавате големи чисти графенови листи все още е много трудно, но проблемът може да бъде опростено, ако въглероден слой се смесва с други елементи. В САЩ, графит Северозападния университет се окислява и се разтваря във вода. Резултатът е подобен на хартия материал - grafenoksidnaya хартия (Фигура 7). Много е трудно и е доста лесна за производство. Grafenoksid подходящ като трайно мембрани в батерии и горивни клетки.
Фигура 7: Хартия Grafenoksidnaya
Мембраната на графен - идеален субстрат за изследване на обектите по електронен микроскоп. Безупречен клетка сливане на изображения в единна сив фон, което ясно се открояват други атоми. Досега това е почти невъзможно да се различи в електронен микроскоп на леките атоми, но с графен като субстрат може да видите дори малки водородни атоми.
Възможните приложения на графен могат да прехвърлят за неопределено време. Неотдавна физиците Northwestern University САЩ установили, че графен може да се смесва с пластмаса. Резултати - МРЕ тънък материал, който издържа на високи температури и е непроницаем за газове и течности.
В обхвата на неговото приложение - производство на леки бензиностанции, резервни части за автомобили и самолети, трайни остриета на вятърни турбини. Пластмасата може да бъде пакетирани храни, и ги оставете свежи за дълго време.
Графенът не само най-добрите, но и най-силният материал в света. Учени от Колумбийския университет в Ню Йорк са видели това, граф малки дупчици в силициев кристал. След това, чрез натискане на най-добрите диамант иглата се опитва да унищожи слой графен и измерва силата налягане (фигура 8). Установено е, че графенът е 200 пъти по-здрав от стомана. Ако си представим на графена слой с дебелина на слоя на храната, тя ще устои на натиска на върха на молив, в противоположния край на която ще бъде балансиран слон или кола.
Фигура 8: Натискът върху графен на диамантени
Свързани статии