नयाँ अनुसन्धानले राम्रो ग्रेफाइट फिल्महरू प्रकट गर्दछ

उच्च गुणस्तरको ग्रेफाइटमा उत्कृष्ट मेकानिकल बल, थर्मल स्थिरता, उच्च लचिलोपन र धेरै उच्च इन-प्लेन थर्मल र बिजुली चालकता छ, यसले फोनमा ब्याट्रीको रूपमा प्रयोग हुने फोटोथर्मल कन्डक्टरहरू जस्ता धेरै अनुप्रयोगहरूको लागि सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण उन्नत सामग्री बनाउँछ। उदाहरणका लागि, एक विशेष प्रकारको ग्रेफाइट, उच्च अर्डर गरिएको पाइरोलाइटिक ग्रेफाइट (HOPG), प्रयोगशालाहरूमा सबैभन्दा बढी प्रयोग हुने मध्ये एक हो। सामग्री। यी उत्कृष्ट गुणहरू ग्रेफाइटको स्तरित संरचनाको कारण हो, जहाँ ग्राफिन तहहरूमा कार्बन परमाणुहरू बीचको बलियो सहसंयोजक बन्धनहरूले उत्कृष्ट मेकानिकल गुणहरू, थर्मल र विद्युतीय चालकतामा योगदान पुर्‍याउँछ, जबकि ग्राफिन तहहरू बीचको अन्तरक्रिया धेरै कम हुन्छ। कार्यले उच्च डिग्री लचिलोपनमा परिणाम दिन्छ। ग्रेफाइट। यद्यपि ग्रेफाइट प्रकृतिमा 1000 वर्ष भन्दा बढीको लागि पत्ता लगाइएको छ र यसको कृत्रिम संश्लेषण 100 वर्ष भन्दा बढीको लागि अध्ययन गरिएको छ, ग्रेफाइट नमूनाहरूको गुणस्तर, प्राकृतिक र सिंथेटिक दुवै, आदर्शबाट टाढा छ। उदाहरणका लागि, ग्रेफाइट सामग्रीहरूमा सबैभन्दा ठूलो एकल क्रिस्टल ग्रेफाइट डोमेनहरूको आकार सामान्यतया 1 मिमी भन्दा कम हुन्छ, जुन क्वार्ट्ज एकल क्रिस्टल र सिलिकन एकल क्रिस्टल जस्ता धेरै क्रिस्टलहरूको आकारको विपरीत हो। आकार एक मीटर को मापन पुग्न सक्छ। एकल-क्रिस्टल ग्रेफाइटको धेरै सानो आकार ग्रेफाइट तहहरू बीचको कमजोर अन्तरक्रियाको कारण हो, र ग्रेफाइन तहको समतलता वृद्धिको समयमा कायम राख्न गाह्रो हुन्छ, त्यसैले ग्रेफाइट सजिलैसँग विकारमा धेरै एकल-क्रिस्टल ग्रेन सीमाहरूमा तोडिन्छ। । यो मुख्य समस्या समाधान गर्न, उल्सान राष्ट्रिय विज्ञान तथा प्रविधि संस्थान (UNIST) का प्रोफेसर एमेरिटस र उनका सहयोगीहरू प्रो. लिउ काइहुई, पेकिङ विश्वविद्यालयका प्रो. वाङ एङ्गे र अन्यले पातलो क्रम-को-परिमाणको संश्लेषण गर्ने रणनीति प्रस्ताव गरेका छन्। ग्रेफाइट एकल क्रिस्टल। फिल्म, इन्च स्केलमा तल। तिनीहरूको विधिले सब्सट्रेटको रूपमा एकल-क्रिस्टल निकेल पन्नी प्रयोग गर्दछ, र कार्बन परमाणुहरू निकल पन्नीको पछाडिबाट "आइसोथर्मल विघटन-विसर्जन-डिपोजिसन प्रक्रिया" मार्फत खुवाइन्छ। ग्यासयुक्त गत्ताको स्रोत प्रयोग गर्नुको सट्टा, तिनीहरूले ग्रेफाइटको वृद्धिलाई सहज बनाउन ठोस कार्बन सामग्रीको लागि रोजे। यो नयाँ रणनीतिले केहि दिनमा लगभग 1 इन्च र 35 माइक्रोन, वा 100,000 ग्रेफिन तहहरू भन्दा बढी मोटाई भएको एकल-क्रिस्टल ग्रेफाइट फिल्महरू उत्पादन गर्न सम्भव बनाउँछ। सबै उपलब्ध ग्रेफाइट नमूनाहरूको तुलनामा, एकल-क्रिस्टल ग्रेफाइटमा ~2880 W m-1K-1 को थर्मल चालकता छ, अशुद्धताहरूको एक तुच्छ सामग्री, र तहहरू बीचको न्यूनतम दूरी छ। (1) अल्ट्रा-फ्ल्याट सब्सट्रेटहरूको रूपमा ठूलो आकारको एकल-क्रिस्टल निकल फिल्महरूको सफल संश्लेषणले सिंथेटिक ग्रेफाइटको विकारबाट बच्न; (२) ग्राफिनका १,००,००० तहहरू लगभग १०० घण्टामा समतापीय रूपमा उब्जाइन्छ, जसले गर्दा ग्राफिनको प्रत्येक तहलाई समान रासायनिक वातावरण र तापक्रममा संश्लेषित गरिन्छ, जसले ग्रेफाइटको समान गुणस्तर सुनिश्चित गर्दछ; (३) निकल पन्नीको उल्टो छेउबाट कार्बनको निरन्तर आपूर्तिले ग्राफिनका तहहरूलाई धेरै उच्च दरमा निरन्तर बढ्न अनुमति दिन्छ, लगभग प्रत्येक पाँच सेकेन्डमा एक तह।