Ved hjælp af et scanning tunneling mikroskop til at lave origami strukturer ud af grafen

Et team af forskere fra det kinesiske videnskabsakademi, Vanderbilt University og University of Maryland har skabt origami-lignende strukturer lavet af grafen ved hjælp af scanning tunneling mikroskopi. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen forklarer, hvordan de opnåede denne bedrift og mulige anvendelser.

I flere årtier, videnskabsmænd har forsøgt at folde ark af grafen på kontrollerbare måder. Mens nogle formåede at folde ark af grafen, de var enten ikke i stand til at gøre det på en kontrolleret måde, eller de skulle forbehandle grafenen for at få den til at bøje bestemte steder. Forskere mener, at hvis grafenplader kunne manipuleres kontrollerbart, de resulterende materialer ville have ønskede egenskaber - et eksempel ville være at bøje det i en "magisk vinkel" for at gøre det superledende. Andre håber på at udvikle mindre processorer, end der kan laves ved hjælp af silicium. I denne nye indsats, forskerne hævder at have fundet en måde at folde nanoøer af grafen kontrollerbart.

Det første skridt involverede at skabe nanoøerne af grafen. Forskerne affyrede brintioner mod plader af grafit i 10 cyklusser, en proces, der tog 10 timer. Dette producerede grafen af ​​høj kvalitet, der kunne modstå manipulation uden at gå i stykker eller bøje på upålidelige måder. Efter det, holdet brugte et scanning tunneling microscope (STM) til at fange dele af nanoøerne og derefter holde fast i dem, mens arket blev foldet, meget som et stykke papir. De bemærker, at det krævede en vis ekspertise hos den person, der kontrollerer STM'en, for at manipulere arkene nøjagtigt.

Holdet demonstrerede deres teknik ved først at fastgøre kulstof nanorør til en af ​​deres nanoøer, og derefter folde det på midten som en omelet. De fortsatte med at folde andre små ark til grundlæggende origami-former. De erkender, at deres teknik er ret besværlig i øjeblikket, og at der skal mere arbejde til, før det kan bruges til at skabe kommercielle produkter.

© 2019 Science X Network