Kalitate handiko grafitoak erresistentzia mekaniko bikaina, egonkortasun termikoa, malgutasun handia eta planoan eroankortasun termiko eta elektriko oso handia du, eta material aurreratu garrantzitsuenetako bat da aplikazio askotarako, hala nola telefonoetan bateria gisa erabiltzen diren eroale fototermikoetarako. Adibidez, grafito mota berezi bat, grafito pirolitiko oso ordenatua (HOPG), laborategietan gehien erabiltzen denetako bat da. Materiala. Propietate bikain hauek grafitoaren geruzen egiturari dagozkio, non grafeno-geruzetako karbono-atomoen arteko lotura kobalente sendoek propietate mekaniko bikainak, eroankortasun termiko eta elektrikoa lortzen laguntzen baitute, grafeno-geruzen arteko elkarrekintza oso txikia den bitartean. Ekintzak malgutasun maila handia eragiten du. grafitoa. Naturan grafitoa 1000 urte baino gehiagotan aurkitu den arren eta bere sintesi artifiziala 100 urte baino gehiago ikertu bada ere, grafito laginen kalitatea, naturala zein sintetikoa, ezin hobea da. Esate baterako, grafitozko materialen kristal bakarreko grafito-domeinu handienen tamaina 1 mm baino txikiagoa da normalean, hau da, kuartzozko kristal bakarreko eta siliziozko kristal bakarreko kristal askoren tamainarekin guztiz kontrakoa dena. Tamaina metro bateko eskalara irits daiteke. Kristal bakarreko grafitoaren tamaina oso txikia grafito geruzen arteko elkarrekintza ahula dela eta, eta grafeno geruzaren lautasuna zaila da hazkuntzan mantentzea, beraz, grafitoa kristal bakarreko ale-mugetan erraz hausten da desordenatuta. . Funtsezko arazo hori konpontzeko, Ulsan Zientzia eta Teknologia Institutu Nazionaleko (UNIST) irakasle emerituak eta bere kolaboratzaile Liu Kaihui irakasleak, Wang Enge Pekingo Unibertsitateko irakasleak eta beste batzuek magnitude mehe-ordena sintetizatzeko estrategia bat proposatu dute. grafitozko kristal bakarrak. filma, hazbeteko eskalaraino. Haien metodoak kristal bakarreko nikel-paper bat erabiltzen du substratu gisa, eta karbono-atomoak nikel-orrialdearen atzealdetik elikatzen dira "disoluzio-difusio-deposizio prozesu isotermiko baten bidez". Kartoi-iturri gaseoso bat erabili beharrean, karbono-material solido baten aldeko apustua egin zuten, grafitoaren hazkuntza errazteko. Estrategia berri honek 1 hazbete eta 35 mikra inguruko lodiera duten kristal bakarreko grafito filmak edo 100.000 grafeno geruza baino gehiago ekoizteko aukera ematen du egun gutxitan. Eskuragarri dauden grafito lagin guztiekin alderatuta, kristal bakarreko grafitoak ~2880 W m-1K-1-ko eroankortasun termikoa du, ezpurutasun-eduki hutsala eta geruzen arteko gutxieneko distantzia du. (1) Tamaina handiko kristal bakarreko nikel-filmen sintesi arrakastatsuak substratu ultra-lauak gisa grafito sintetikoa desordena saihesten du; (2) 100.000 grafeno geruza isotermikoki hazten dira 100 bat ordutan, grafeno geruza bakoitza ingurune kimiko eta tenperatura berean sintetizatzeko, eta horrek grafitoaren kalitate uniformea bermatzen du; (3) Nikel-paperaren atzeko aldean karbono-hornidura etengabeak grafeno-geruzak etengabe hazten dira oso abiadura handian, gutxi gorabehera geruza bat bost segundoro.
Argitalpenaren ordua: 2022-11-09