Een team van onderzoekers uit Duitsland, de VS en het VK hebben ontdekt dat een aanzienlijk aantal H-C-bindingen werd gevormd toen waterstofatomen met hoge snelheid werden gedwongen om met grafeen in botsing te komen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap, de onderzoekers beschrijven hun inspanningen om de beweging op atomaire schaal te bekijken die optreedt en de energiedissipatieroutes die betrokken zijn bij de vorming van covalente bindingen - in dit geval tussen een koolstofatoom en een waterstofatoom terwijl het in een vel grafeen botst. Liv Hornekær van iNANO heeft in hetzelfde tijdschriftnummer een Perspective-artikel gepubliceerd over het werk van het team.

De onderzoekers merken op dat ondanks veel inspanning, Er zijn maar heel weinig manieren gevonden om daadwerkelijk te zien wat er op atomaire schaal gebeurt als een covalente binding wordt gevormd. In deze nieuwe poging ze zochten een nieuwe manier om te zien wat er gebeurt met waterstofatomen en grafeen. Ze wijzen erop dat voor de vorming van een covalente binding tussen botsende moleculen, energie moet van hen in de rest van de moleculen in een bepaald systeem stromen. Daartoe, de onderzoekers vuurden met hoge snelheid waterstofatomen af ​​op een plaat grafeen die op een plaat van platina lag. Ze kozen voor grafeen omdat het extreme asymmetrie heeft (een kenmerk dat het een van de weinige materialen maakt die samentrekken bij verhitting). Vervolgens hielden ze nauwlettend in de gaten en maten wat er gebeurde toen het waterstofatoom insloeg.

De onderzoekers melden dat de botsing tussen het waterstofatoom en de grafeenplaat resulteerde in het ontstaan ​​van bindingen tussen het waterstofatoom en koolstofatomen in het grafeen. Ze melden verder dat energie zeer efficiënt werd gedissipeerd door een geluidsgolf in het vlak die zich langs de lengte van het grafeenblad bewoog. Ze ontdekten ook dat er ook een transversale golf werd gevormd die trillingen uit het vlak ondersteunde - deze werd gevormd door verplaatsing van koolstofatomen terwijl ze in wisselwerking stonden met het waterstofatoom. Het team meldt ook dat de gevormde H-C-bindingen sterk genoeg waren om veel van de waterstofatomen daadwerkelijk aan de grafeenplaat te laten kleven in plaats van er vanaf te stuiteren. Ze beweren ook dat hun experimenten een voorheen onbekende weg naar energieverlies hebben onthuld in een systeem waar covalente bindingen worden gevormd, het openen van nieuwe manieren om het proces te bestuderen zoals het zich voordoet.

© 2019 Wetenschap X Netwerk