Utveckling av nanografen från kolnanorör med hjälp av heteroatomdopanter. Uppackningsprocessen av grafen. Carbon Nano Tube → Nano Graphen. Heteroatom. Denna process liknar ett papper som delas i två delar från ett litet hål som är stansat däri. Upphovsman:KAIST
Ett forskarlag vid Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) har utvecklat en teknik som möjliggör upplåsning av grafenplanet utan okontrollerbar skada.
Professor Sang-Wook Kims forskargrupp vid KASIT:s materialvetenskap och ingenjörsavdelning har utvecklat en teknik, som möjliggör upplåsning av grafenplanet utan okontrollerbar skada. Forskningsresultaten publicerades online den 22 januari numret av Naturkommunikation .
Grafen är en form av kol där dess atomer bildar en bikakestruktur genom kemisk bindning. Om denna struktur kan skäras till önskad form, andra kolmaterial med nanostruktur kan skapas. Många forskare har försökt att få exakt upplåsning av grafenstrukturer, men stod inför utmaningar att göra det.
För att bryta en mycket stark bindning mellan kolatomer, en lika stark kemisk reaktion måste induceras. Men den kemiska reaktionen skär inte bara ut de önskvärda gränserna, men skadar också de omgivande. Konventionella tekniker, som skär ut grafen på en gång, skadade grafenstrukturens kemiska egenskaper efter upplåsning. Detta liknar att slita ut papper när du manipulerar det.
Utveckling av nanografen från kolnanorör med hjälp av heteroatomdopanter
För att lösa det här problemet, forskargruppen antog "heteroatomdopning". Idén liknar ett pappersark som delas efter ett spår ritat på arket. Efter att ha gjort vissa områden av strukturen instabila genom att dopa andra atomer som kväve på ett kolplan, regionerna stimuleras elektrokemiskt för att dela delarna. Kväve eller andra atomer fungerar som spåret på grafemplanet.
Forskarna finkontrollerade mängden grafen som öppnas upp genom att justera mängden heteroatomdopämnen, från vilken de kunde skapa en kvalitets nanografen utan några skador i dess 2-dimensionella kristallina struktur. Genom att använda denna teknik, forskarna kunde få fram en kondensator med toppmodern energiöverföringshastighet. Nanografen kan kombineras med polymer, metall, och halvledarnanomolekyler för att bilda kolkompositer.
Professor Kim sa, "För att kommersialisera denna teknik, heteroatomdopning bör forskas vidare. Vi planerar att utveckla tygliknande kolmaterial med utmärkta mekaniska och elektriska egenskaper med denna teknik."
