SuperSTEM-forskning afslører, at grafen strikker sine huller igen

(Phys.org) - Forskere ved University of Manchester og SuperSTEM-faciliteten ved STFCs Daresbury Laboratory har opdaget, at 'mirakelmaterialet', grafen, gennemgår en selvreparerende proces for at reparere huller. Denne forskning, udgivet i Nano bogstaver , kunne holde nøglen i søgen efter at realisere grafens enorme potentiale til brug inden for områder fra elektronik til medicin.

grafen, som er lavet af plader af kulstof kun et atom tykt, er et lovende materiale til en lang række fremtidige anvendelser pga. for eksempel, til dets exceptionelle elektroniske egenskaber.

Holdet, som omfattede professor Kostya Novoselov, som delte en Nobelpris i fysik i 2010 for at udnytte grafens bemærkelsesværdige egenskaber, var oprindeligt ude efter at få en dybere forståelse af, hvordan metaller interagerer med grafen, afgørende, hvis det skal integreres i praktiske elektroniske enheder i fremtiden.

Forskerne brugte et kraftigt elektronmikroskop på SuperSTEM Laboratory i Daresbury, som gør det muligt for forskere at studere materialernes egenskaber et atom ad gangen. De har for nylig demonstreret, at metaller kan starte dannelsen af ​​huller i grafenpladen, hvilket kan være enormt skadeligt for egenskaberne af enhver grafen-baseret enhed.

Overraskende resultater viste derefter, at nogle af de huller, der var blevet skabt under denne proces, faktisk reparerede sig selv spontant ved hjælp af nærliggende løse kulstofatomer til at strikke grafenstrukturen igen.

Dr. Quentin Ramasse, Videnskabelig direktør hos SuperSTEM sagde:"Dette var et meget spændende og uventet resultat. Det faktum, at grafen kan helbrede sig selv under de rigtige forhold, kan være forskellen mellem en fungerende enhed og et proof of concept uden nogen reel anvendelse. Vi kan nu have en måde at ikke kun bore gennem grafen på en kontrolleret måde for at forme det på atomniveau, men også at dyrke det tilbage i nye former. Dette tilføjer en masse fleksibilitet til vores nanoteknologiske værktøjskasse og kan bane vejen for fremtidige teknologiske applikationer."