Videnskab
 science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

Forskere udvikler en teknologi, der muliggør udpakning af grafenplanet

Udvikling af Nano Graphene fra Carbon Nano Tube ved hjælp af Heteroatom Dopants. Udpakningsproces af grafen. Carbon Nano Tube → Nano Graphen. Heteroatom. Denne proces ligner et papir, der er delt i to fra et lille hul, der er udstanset deri. Kredit:KAIST

Et forskerhold ved Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) har udviklet en teknik, der muliggør udpakning af grafenplanet uden ukontrollerbar skade.

Professor Sang-Wook Kims forskerhold fra KASIT's Material Science and Engineering Department har udviklet en teknik, som muliggør udpakning af grafenplanet uden ukontrollerbar skade. Forskningsresultaterne blev offentliggjort online den 22. januar udgaven af Naturkommunikation .

Grafen er en form for kulstof, hvor dets atomer danner en honningkagestruktur gennem kemisk binding. Hvis denne struktur kan skæres til en ønsket form, andre kulstofmaterialer med nanostruktur kan skabes. Mange forskere har forsøgt at opnå den nøjagtige udpakning af grafenstrukturer, men stod over for udfordringer ved at gøre det.

At bryde en meget stærk binding mellem kulstofatomer, en tilsvarende kraftig kemisk reaktion skal induceres. Men den kemiske reaktion skærer ikke kun de ønskværdige grænser ud, men skader også de omkringliggende. Konventionelle teknikker, som skærer grafen ud med det samme, beskadiget grafenstrukturens kemiske egenskaber efter udpakning. Dette svarer til at slide papir, mens du manipulerer det.

Udvikling af Nano Graphene fra Carbon Nano Tube ved hjælp af Heteroatom Dopants

For at løse dette problem, forskerholdet vedtog "heteroatom-doping." Ideen ligner et ark papir, der bliver delt efter en rille tegnet på arket. Efter at have gjort nogle områder af strukturen ustabile ved at dope andre atomer såsom nitrogen på et kulstofplan, regionerne stimuleres elektrokemisk til at splitte delene. Nitrogen eller andre atomer fungerer som rillen på grafemplanet.

Forskerne kontrollerede fint mængden af ​​udpakkede grafen ved at justere mængden af ​​heteroatom-doteringer, hvorfra de var i stand til at skabe en kvalitets nanografen uden skader i dens 2-dimensionelle krystallinske struktur. Ved at bruge denne teknik, forskerne var i stand til at skaffe en kondensator med den nyeste energioverførselshastighed. Nanografen kan kombineres med polymer, metal, og halvleder-nanomolekyler til at danne kulstofkompositter.

Professor Kim sagde, "For at kommercialisere denne teknik, heteroatom-doping bør forskes yderligere. Vi planlægger at udvikle stoflignende kulstofmaterialer med fremragende mekaniske og elektriske egenskaber ved hjælp af denne teknik."


Varme artikler