أنحف المادة التي أنتجت ، الجرافين ، يتكون من طبقة واحدة من ذرات الكربون. هم يشكلون هيكل سلك دجاج سميك ذرة واحدة ، مع خصائص فريدة. إنه أقوى بحوالي 200 مرة من الفولاذ ومرن للغاية. إنه شفاف ، لكن الغازات والسوائل لا يمكن أن تمر عبره. بالإضافة إلى ذلك ، فهو موصل ممتاز للكهرباء. هناك العديد من الأفكار حول كيفية استخدام هذه المادة النانوية ، والبحث عن التطبيقات المستقبلية مكثف.

يقول ميخائيل فيغين ، مهندس أبحاث رئيسي في قسم العلوم والتكنولوجيا وقسم الفيزياء والكيمياء والبيولوجيا في جامعة لينكوبينج: "الجرافين رائع ، ولكن من الصعب للغاية دراسته".

أحد العوامل التي تساهم في صعوبة فهم خصائص الجرافين هو ما يعرف باسم مادة "متباينة الخواص". هذا يعني أن خصائصه عند قياسه على سطح طبقة ذرة الكربون تختلف عن تلك المقاسة عند الحواف. علاوة على ذلك ، فإن محاولات فهم سلوك الجرافين على المستوى الذري معقدة بسبب حقيقة أنه يمكن إنتاجها بعدة طرق. تختلف خصائص الجرافين في الرقائق الصغيرة ، التي لها العديد من الحواف ، بعدة طرق عن خصائص الجرافين المنتجة على شكل صفائح ذات مساحة حوالي 1 سم 2.

الباحثون الذين نفذوا الدراسة استخدموا الجرافين على بلورة كربيد السيليكون من خلال طريقة وضعت في جامعة لينشوبينج. عندما يتم تسخين كربيد السيليكون إلى 2000 درجة مئوية ، تنتقل ذرات السيليكون على السطح إلى طور البخار وتبقى ذرات الكربون فقط. لا يتفاعل الجرافين بسهولة مع البيئة المحيطة به نظرًا للجودة العالية لطبقة الجرافين وخمودها الداخلي ، في حين تعتمد التطبيقات غالبًا على التفاعل المتحكم فيه بين المادة والمناطق المحيطة ، مثل جزيئات الغاز. هناك نقاش مستمر بين الباحثين في هذا المجال هو ما إذا كان من الممكن تفعيل الجرافين على السطح المستوي أو ما إذا كان من الضروري الحصول على حواف. فحص الباحثون ليو ما يحدث عندما يتم إدخال العيوب في السطح بطريقة مضبوطة ، وبهذه الطريقة حاول أن يفهم بمزيد من التفصيل كيف ترتبط خصائص الجرافين بهيكله.

يقول ميخائيل فاغن: "عملية كهروكيميائية تعرف باسم" التحليل الأنودي "تحطم طبقة الجرافين بحيث يتم إنشاء المزيد من الحواف. قمنا بقياس خصائص الغرافين المؤكسد واكتشفنا أن قدرة المادة على تخزين الكهرباء كانت عالية للغاية".

المزيد من العمل ضروري قبل استخدام المعرفة الجديدة ، ولإحداث نفس التأثير على نطاق أوسع. يخطط العلماء لمتابعة البحث بعدة طرق.

"الجرافين على كربيد السيليكون يمكن صنعه في مناطق أكبر من الأنواع الأخرى من الجرافين. إذا تمكنا من تغيير خصائص المادة بطريقة مضبوطة ، فقد يكون من الممكن تخصيص السطح لوظائف أخرى. قد يكون من الممكن ، على سبيل المثال يقول ميكائيل سيفاجارفي ، مهندس أبحاث رئيسي في قسم الفيزياء والكيمياء والبيولوجيا والمؤلف المشارك للمقال ، لإنشاء جهاز استشعار يحتوي على بطارية مدمجة خاصة به. وهو واحد من مؤسسي شركة ، graphensic ab ، التي تعمل مع التطبيقات التجارية من الجرافين على كربيد السيليكون.

لمزيد من المعلومات، يرجى زيارة موقعنا على الانترنت:www.semiconductorwafers.net ،

أرسل لنا البريد الإلكتروني علىangel.ye@powerwaywafer.com أوpowerwaymaterial@gmail.com