محققان دانشگاه «نورث وسترن»، شکل جديدي از گرافن را توليد کرده‌اند که مشکل به ‌هم ‌چسبندگي صفحات گرافن را ندارند.

به گزارش سرويس فناوري ايسنا، گرافن، واحد ساختماني گرافيت و داراي صفحات کربني بسيار نازک و به ضخامت يک اتم است. جايزه نوبل فيزيک در سال 2010 به کشف گرافن اختصاص داده شد. گرافن در ظاهر ماده‌اي با ساختار ساده به‌ نظر مي‌رسد، ولي دانشمندان کاربردهاي زيادي را براي آن متصور شده‌اند. تجهيزات الکترونيکي تا مواد کامپوزيت با کارآيي بالا از جمله کاربردهايي است که براي گرافن در نظر گرفته شده است.

گرافن ماده‌اي بسيار قوي با رسانايي بالا، بدون ساختار داخلي و مساحت سطح بالا است. توليد انبوه گرافن با مشکلاتي از قبيل چسبندگي صفحات گرافني مواجه است که باعث کاهش مساحت سطح صفحات گرافني شده و فرايندپذيري آنها را مشکل مي‌كند.

محققان دانشگاه «نورث وسترن»، شکل جديدي از گرافن را توليد کرده‌اند که مشکل به‌ هم ‌چسبندگي صفحات گرافن را ندارند. در اين تحقيق گرافن به شکل توپ ساخته شده است.

مواد ساخته شده از گرافن به آساني به ‌هم ‌پيوسته و توده‌اي مي‌شوند، زيرا بين صفحات گرافن برهم‌کنش قوي واندروالسي به ‌وجود مي‌آيد و فرايندهايي از قبيل حرارت‌دهي، حلال شويي، متراکم سازي و مخلوط کردن با مواد ديگر نيز تحت تاثير قرار مي‌گيرند. صفحات گرافني به ‌هم‌ چسبيده، انعطاف ناپذير شده و فرايندپذيري آنها نيز کاهش مي‌يابد.

برخي از دانشمندان براي برطرف کردن مشکل صفحات گرافني، پيشنهاد کرده‌اند تا از مواد غير کربني در بين صفحات گرافني استفاده شود که در اين صورت ساختار شيميايي گرافن تغيير خواهد کرد، ولي اگر گرافن به شکل توپ توليد شود، علاوه بر اين که مشکل به‌ هم ‌چسبندگي آنها برطرف خواهد شد، مساحت سطح بالا و ساختار شيميايي آنها نيز بدون تغيير باقي مي‌ماند.

«جياکسين هووانگ» سرپرست گروه تحقيقاتي اظهار مي‌كند: گرافن‌هاي توپي شکل داراي خواص الکتريکي همانند صفحات گرافني هستند، ولي در کاربردهايي که به‌ مقدار زيادي از مواد نياز باشد، سودمندتر از صفحات گرافني هستند. همچنين گرافن‌هاي توپي شکل در برابر تغيير شکل‌هاي مکانيکي مقاوم هستند و به‌ همين دليل مي‌توانند در کاربردهايي از قبيل ذخيره‌سازي و تبديل انرژي استفاده شوند.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي «ACS Nano» به چاپ رسيده است.

انتهاي پيام