Індія хоче електрифікувати всі будинки за рахунок сонячних панелей
5 Жовтня , 2017
Розроблено метод створення живої сітківки ока за допомогою 3D-друку
6 Жовтня , 2017

Вчені навчились будувати із графену тривимірні об’єкти складної форми

Тепер і в тривимірній формі.

Група дослідників з Фінляндії і Тайваню виявили, що графен, одношаровий матеріал з атомів вуглецю, може бути перетворений в тривимірні об’єкти за допомогою лазерного світла.

Ученые научились формировать из графена трехмерные объекты сложной формы

Фото: phys.org / Academy of Finland

І в якості демонстрації розробленої ними технології була створена крихітна багатоступенева графенова піраміда, заввишки 60 нанометрів, що лише в 200 разів більше товщини одного графенового шару.

Нагадаємо, що графен — це найближчий «родич» графіту, форми вуглецю, що складається з мільйонів і мільярдів графенових шарів. Графен був відкритий в 2004 році і за це відкриття Андрій Гейм і Костянтин Новосьолов в 2010 році стали лауреатами Нобелівської премії в області фізики.

З того часу багато вчених з різних країн зайнялись вивченням властивостей цього матеріалу, на базі якого можна робити електронні та оптичні пристрої, такі, як транзистори, фотоелементи і різні датчики. А в найближчому майбутньому ми зможемо побачити ще більшу кількість нових пристроїв на основі графену.

Цікавий той факт, що можливість надання графену тривимірної форми була виявлена вченими випадково.

«Використовуючи різні види освітлення, ми займались дослідженнями властивостей включених в графен різних хімічних сполук. І під час одного з експериментів ми виявили, що нам не вдається знайти жодного сліду сторонніх включень в графені.

Провівши дослідження ми дійшли висновку, що винуватцем є структурні дефекти графенової плівки, які несуть відповідальність за разючі зміни цього матеріалу» — розповідає Вей Йен Вун (Wei Yen Woon), дослідник з Тайваню.

«Отримані експериментальні дані спочатку спантеличили нас, адже вони спочатку не мали ніякого практичного сенсу. Але поступово, завдяки постійному зіставленню даних експериментів і результатів комп’ютерного моделювання, ми розібрались в ситуації і прийшли до розуміння фізики механізму формування тривимірних об’єктів з графену», — розповідає доктор Пекка Коскінен (Dr Pekka Koskinen), що відповідає за теоретичну частину проведених експериментів.

«Ми назвали розроблений нами спосіб «оптичним штампуванням». Цей процес нагадує процес надавання форми листовому металу за допомогою молотка. Тільки в нашому випадку роль цього молотка грає промінь лазерного світла. Привабливість цієї технології полягає в її простоті і швидкості, вона не вимагає використання додаткових хімікатів і обробки матеріалу.

Та, незважаючи на цю простоту, ми були вкрай здивовані тим, що простий промінь лазерного світла здатний викликати такі кардинальні зміни структури графену. Для розуміння того, що відбувається, нам знадобилось досить багато часу», — розповідає професор Міка Петтерссон (Mika Pettersson), що очолює дослідну експериментальну групу.

Результати додаткових досліджень показали, що графен в його новій «тривимірній» формі є досить стабільним матеріалом.

Він має електронні та оптичні властивості, які сильно відрізняються від властивостей звичайного «двовимірного» графену. І це дозволить використовувати «відформований» графен для виготовлення принципово нових нанорозмірних електронних, оптоелектронних та оптичних пристроїв.

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: 
Inline
Inline