Գիտնականները «հրաշք նյութ» ստեղծելու նոր միջոց են գտել, որը կարող է փոխել աշխարհը

Գիտնականները գտել են «հրաշք նյութ» գրաֆենի արտադրության նոր միջոց, որը թույլ կտա առավելագույնս օգտագործել դրա ներուժը։

Երբ 2004 թվականին հայտնաբերվեց գրաֆենը՝ ածխածնի երկչափ ալոտրոպ, որը ձևավորվել է ածխածնի ատոմների մեկ ատոմ հաստությամբ շերտով, գիտնականները նյութը ողջունեցին որպես պոտենցիալ հեղափոխություն։

Այն շատ հաղորդունակ է և դիմացկուն, և մասնագետներն ասում են, որ այն կարող է փոխակերպել ամեն ինչ՝ էներգիայի պահեստավորումից մինչև բժշկական սարքեր ու անհատական ​​էլեկտրոնիկա:

Բայց այս ներուժը մինչ այժմ ամբողջությամբ իրացված չէ։ Խնդիրներից մեկն այն է, որ դժվար է արտադրել մաքուր գրաֆեն: Սակայն հետազոտողները ասում են, որ հայտնաբերել են հեշտությամբ վերականգնվող և մաքուր գրաֆենի արտադրության նոր մեթոդ։

Նրանք նման եզրակացության են եկել՝ հիմնվելով այն բացահայտման վրա, որ գրաֆենի որակը կապված է թթվածնի պարունակության հետ։ Եթե ​​շրջապատում նույնիսկ փոքր քանակությամբ թթվածին կա, դա կտրուկ ազդում է գրաֆենի աճի տեմպերի վրա և նշանակում է, որ այն հնարավոր չէ օգտագործել:

«Մենք ցույց ենք տալիս, որ աճի գործընթացից գրեթե ամբողջ թթվածինը հեռացնելը առանցքային է CVD գրաֆենի վերարտադրելի, բարձրորակ սինթեզի հասնելու համար», - ասում է Կոլումբիայի համալսարանի ավագ հեղինակ Ջեյմս Հոնը: «Սա կարևոր հանգրվան է գրաֆենի լայնածավալ արտադրության ճանապարհին»։

Ինժեներները ավանդաբար գրաֆեն են պատրաստում երկու եղանակով: Առաջինը օգտագործում է կպչուն ժապավեն՝ գրաֆիտի շերտերը հեռացնելու համար, մինչև այն բավականաչափ բարակ լինի, որպեսզի օգտագործվի որպես գրաֆեն՝ արտադրելով մաքուր նմուշներ, բայց փոքր մասշտաբով, ինչն անհնարին է դարձնում արդյունաբերական օգտագործումը:

Մեկ այլ մեթոդ կարող է զգալիորեն մեծացնել արտադրությունը և հայտնի է որպես CVD աճ: Այն ներառում է ածխածին պարունակող գազ, ինչպիսին է մեթանը, աներևակայելի բարձր ջերմաստիճանի դեպքում պղնձի մակերևույթի վրայով անցկացնելը, ինչը հանգեցնում է նրան, որ մեթանը քայքայվում է և ածխածնի ատոմները վերադասավորում է գրաֆենի շերտի:

Սա թույլ է տալիս դրանք արտադրել մինչև մի քանի մետր տրամագծով: Բայց նրանք նույնպես տառապում են իրենց որակի հուսալիության հետ կապված խնդիրներից:

Ինժեներները փորձում են ստեղծել նոր համակարգեր, որոնք կարող են վերահսկել թթվածնի հոսքը և կանխել այն խաթարելու գործընթացը:

Այժմ գիտնականներն ասում են, որ իրենք զգալիորեն բարելավել են այս գործընթացը՝ թույլ տալով գրաֆենին ավելի արագ աճել և ավելի հուսալի լինել: Նրանք պարզել են, որ ստացված գրաֆենը ցուցադրում է այն բոլոր անհրաժեշտ հատկությունները, որոնք թույլ են տալիս այն օգտագործել լայն մասշտաբով։

Աղբյուրը՝ The Guardian

Պատկերը՝ Alamy/Getty