Ultratenká diamantová fólia vyrobená z grafénu môže spevniť pevnejšiu, menšiu a flexibilnú elektroniku

0

Grafén je už známy tým, že je neuveriteľne pevný napriek tomu, že má hrúbku iba jedného atómu. No dal by sa ešte spevniť? Vedci z Južnej Kórey hľadali odpoveď na túto otázku a vyvinuli novú metódu meniacu grafén na najtenšie diamantové fólie bez toho, aby museli používať vysoký tlak. Grafén, grafit a diamant sú z toho istého materiálu – uhlíka. Rozdiel je v tom, ako sú atómy uhlíka usporiadané a navzájom spojené.

Grafén je vrstva uhlíka s hrúbkou iba jedného atómu, ktorá má medzi sebou silné vodorovné väzby. Grafit je tvorený grafénovými plátkami naskladanými na seba, so silnými väzbami v rámci každého plátka, ale slabými medzi rôznymi plátkami. A v diamante sú atómy uhlíka oveľa pevnejšie spojené v troch rozmeroch, čím vzniká neuveriteľne tvrdý materiál. Keď sú väzby medzi vrstvami grafénu zosilnené, môže sa stať 2D formou diamantu, známou ako diamane. Nie je to však ľahké dosiahnuť.

Jeden zo spôsobov je použitie extrémne vysokého tlaku, no ak vysoký tlak prestane na materiál pôsobiť, ten sa vráti do podoby grafénu. V iných štúdiách sa do grafénu pridali atómy vodíka, to však sťažuje kontrolu väzieb. V rámci novej štúdie vedci z Inštitútu pre základné vedy a Ulsanského národného vedeckého a technologického inštitútu vymenili vodík za fluór. Myšlienka bola taká, že ak na dvojvrstvový grafén pôsobí fluór, dve vrstvy sa zblížia a vytvoria sa medzi nimi pevnejšie väzby.

Tím vytvoril dvojvrstvový grafén pomocou osvedčenej metódy chemického nanášania z pár (CVD) na substrát vyrobený z medi a niklu. Potom vystavili grafén výparom difluoridu xenónu. Fluór v tejto zmesi sa drží na atómoch uhlíka, posilňuje väzby medzi grafénovými vrstvami a vytvára ultratenkú vrstvu fluórovaného diamantu, známeho ako F-diamane. Ultratenké diamantové plátky by mohli priniesť pevnejšie, menšie a flexibilnejšie elektronické komponenty. Táto jednoduchá metóda fluorácie funguje pri takmer izbovej teplote a pri nízkom tlaku bez použitia plazmy.

Výskum bol publikovaný v časopise Nature Nanotechnology.

Zdroj: newatlas.com.

Redakcia

Všetky autorove články
elektronika technika stroj veda vyskum pocitac smartfon inovácie

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať