UCL -forskare hjälper till att låsa upp hemligheterna för ett material som i slutändan kan användas i en ny generation elektroniska enheter.

Grafen är ett kolark bara en atom tjock - det tunnaste kända materialet i universum och det starkaste som någonsin uppmätts.

Det är 200 gånger starkare än stål och kan bära en miljon gånger mer el än koppar.

Dessa egenskaper ger grafen ett antal potentiella nya applikationer, till exempel dess användning i kretsen av snabbare datorer eller kraftfullare mobiltelefoner, men grafenark är svåra och dyra att producera.

Professor Dario Alfč och Dr Monica Pozzo (UCL Earth Sciences) ingår i en grupp som försöker förstå och karakterisera mekanismerna för tillväxt av grafen för en viss produktionsmetod.

Metoden, känd som kemisk ångnedbrytning, innebär att kolvätemolekyler skickas till en iridiumyta som värms upp mellan rumstemperatur och 1000 grader.

När de träffar ytan tappar dessa molekyler sina väteatomer, som flyger ut i rymden, lämnar kvarvarande kolatomer fast vid iridium, där de börjar montera sig själv i små ‘nanostrukturer’. Nanostrukturerna utvecklas så småningom till fullformade grafenark.

Professor Alfč, Dr Pozzo och deras kollegor under ledning av Dr Alessandro Baraldi och Dr Silvano Lizzit på ELETTRA, ljuslaboratoriet Synchrotron i Trieste, Italien, har börjat reda ut hur den processen sker, och därmed hur det kan kontrolleras.

Professor Alfč sa:”Denna metod för att odla grafen är välkänd; dock, mekanismen som tar oss från en koltäckt yta till bildandet av ett fullformat grafenark återstår att förstå.

"Vi upptäckte att tillväxten av grafen börjar med bildandet av små kolöar med en ovanlig kupolstruktur, där endast atomerna vid omkretsen är bundna till iridiumsubstratet medan de centrala atomerna lossnar från det, får ön att svälla uppåt i mitten.

”Strukturen liknar byggnaden för Eden Project i Cornwall. Vi fann också att storleken på dessa "geodesiska nanodomer" berodde på temperaturen på iridiumsubstratet, och manipulationsförfarandet, föreslår möjliga vägar för att kontrollera storleken på grafenark i nanoskala.

"Dessa kan användas i framtiden som byggstenar för ny generation elektroniska kretsar, till exempel för att göra mycket snabbare datorer, eller mobiltelefoner som skickar data till mycket högre priser. ”

Tillhandahålls av University College London (nyheter:web)