-
بررسی فعالیت سطحی گرافن
بررسی فعالیت سطحی گرافن
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
محققان دانشگاه استنفورد دریافتند: تک لایه‌های گرافنی که موادی به ضخامت یک اتم هستند، فعالیت شیمیایی 100 برابر بیشتر از دو یا سه لایه‌های گرافنی دارند.
به گزارش سرویس فناوری ایسنا، محققان می‌گویند درک فعالیت شیمیایی گرافن کلید به کارگیری این ماده در حوزه‌های مختلف است. گرافن دارای ویژگی‌هایی نظیر هدایت الکتریکی بالا، سبک بودن و استحکام بالا است؛ بنابراین از آن می‌توان در ادوات انرژی خورشیدی و حسگرهای شیمیایی استفاده کرد. اما هنوز محققان در حال تست ویژگی‌های این ماده هستند.
«مایکل نیومن»، فیزیکدان دوره پسادکتری دانشگاه استنفورد می‌گوید: هدف محققانی که روی گرافن کار می‌کنند، این است که از ویژگی‌های منحصر به فرد آن بهره ببرند. برای این کار بهتر است سطح این ماده از نظر شیمیایی اصلاح شود. در نتیجه دانستن فعالیت شیمیایی گرافن برای اصلاح آن امری حیاتی است، همچنین محققان باید بدانند که چه عواملی روی فعالیت گرافن تاثیر می‌گذارد.
«نیومن» و «جرج دیانکوف» با استفاده از اتم‌های هیدروژن بسیار فعال سطح تک لایه‌ها و چند لایه‌های گرافنی را بمباران کردند تا جریانی از گاز باردار، پلاسما، ایجاد شود. زمانی که آنها این گرافن‌ها را در آزمایشگاه بررسی کردند، به نتایج جالبی رسیدند. سطح گرافن تک لایه دارای برجستگی و فرورفتگی‌هایی بود که شباهت زیادی به پنیر سوئیسی داشت. نمونه‌های چند لایه که قطرشان از یک نانومتر بیشتر است، به ندرت حفره‌دار هستند. نسبت حفره‌ها در تک لایه به چند لایه صد به یک بود.
حفره‌ها در گرافن در اثر فعالیت اتم‌های هیدروژن بوجود آمده است، در واقع اتم‌های کربن کنده شده با هیدروژن، تشکیل متان داده و از سطح جدا شده‌اند. گرافن‌ها روی زیرلایه اکسید سیلیکون قرار دارد که در فرایند اچ شدن نیز دخالت می‌کنند. در مورد چند لایه‌ها، اثر زیرلایه کمتر است.
محققان دریافتند که حفره‌های روی تک لایه گرافنی دایره‌ای بوده، اما روی گرافن‌های ضخیم‌تر به صورت شش‌ضلعی بوده است. دلیل این تفاوت چیست؟ پاسخ این سوال مشخص نیست، اما احتمالا اثر زیرلایه روی این امر موثر است. برای روشن شدن این موضوع، محققان قصد دارند تا این فرایند را روی زیرلایه‌های مختلف انجام دهند.
این پروژه یک پژوهش بنیادین است و نمی‌تواند به صورت مستقیم روی زندگی روزمره مردم اثر بگذارد. البته فناوری‌های بسیاری وابسته به نتایج تحقیقات محققان در سال‌های اخیر بوده است.
یافته‌های این تحقیق در قالب مقاله‌ای در نشریه ACS Nano به چاپ رسیده است.
انتهای پیام
