Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Natuurkundigen ontdekken hoe ze de kristalstructuur van grafeen kunnen veranderen

Natuurkundigen van de Universiteit van Manchester hebben een nieuwe manier ontdekt om de kristalstructuur van grafeen te veranderen, de één atoom dikke laag koolstofatomen die het sterkste materiaal is dat ooit is gemeten.

Het team, onder leiding van professor Sir Andre Geim, gebruikte een techniek genaamd 'nano-indentatie' om druk uit te oefenen op grafeen, waardoor het veranderde van zijn hexagonale kristalstructuur naar een rechthoekige structuur. Dit is de eerste keer dat is aangetoond dat grafeen een dergelijke transformatie ondergaat.

De ontdekking zou belangrijke implicaties kunnen hebben voor de toekomst van op grafeen gebaseerde elektronica, omdat het de creatie van nieuwe materialen met verschillende eigenschappen mogelijk zou kunnen maken.

Grafeen is een tweedimensionaal materiaal gemaakt van koolstofatomen gerangschikt in een zeshoekig rooster. Het is het sterkste materiaal ooit gemeten en het is ook een uitstekende geleider van elektriciteit en warmte. Grafeen is echter ook erg bros, waardoor het gebruik ervan in praktische toepassingen beperkt is.

De nieuwe ontdekking laat zien dat grafeen flexibeler kan worden gemaakt door de kristalstructuur te veranderen. Dit zou de creatie van op grafeen gebaseerde materialen mogelijk kunnen maken die duurzamer zijn en gemakkelijker om mee te werken.

Het team van natuurkundigen van de Universiteit van Manchester gebruikte een techniek genaamd ‘nano-indentatie’ om druk uit te oefenen op grafeen. Dit zorgde ervoor dat het grafeen veranderde van zijn hexagonale kristalstructuur naar een rechthoekige structuur.

De onderzoekers geloven dat de verandering in de kristalstructuur te wijten is aan het feit dat de druk die op het grafeen wordt uitgeoefend ervoor zorgt dat de koolstofatomen dichter bij elkaar komen. Dit resulteert in een sterkere binding tussen de atomen, waardoor het grafeen flexibeler wordt.

De ontdekking zou belangrijke implicaties kunnen hebben voor de toekomst van op grafeen gebaseerde elektronica. Het zou bijvoorbeeld de creatie van flexibele op grafeen gebaseerde displays en zonnecellen mogelijk kunnen maken.

Het team van natuurkundigen van de Universiteit van Manchester blijft de eigenschappen van grafeen bestuderen om beter te begrijpen hoe het in praktische toepassingen kan worden gebruikt.