science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Nieuw onderzoek toont aan dat grafeen automatisch gaten in zichzelf kan dichten

(Phys.org) -- Grafeen, het ene koolstofatoom dikke plaatmateriaal is de afgelopen jaren zo veel in het nieuws geweest dat het lijkt alsof er een verzadigingspunt is bereikt. Maar dan komt er nog een nieuwe ontdekking die niet alleen nieuwswaardig is, maar biedt hoop dat wetenschappers binnenkort een manier zullen vinden om het spul massaal te produceren, waardoor het volledige potentieel van het 'wonder'-materiaal eindelijk naar boven komt. De nieuwe ontdekking is gedaan door een team van de Universiteit van Manchester, een van de leden is Konstantin Novoselov, mede-winnaar van de Nobelprijs voor zijn werk bij het ontdekken van grafeen. Het team heeft ontdekt dat wanneer gaten in een grafeenplaat worden gemaakt, als koolstofatomen in de buurt worden gebracht, ze worden opgepikt door de grafeenplaat, repareren van het gat en het terugbrengen van de plaat naar zijn oorspronkelijke eigenschappen. Een door het team geschreven paper is eerst geüpload naar de preprint-server arXiv , dan kort daarna werd gepubliceerd in Nano-letters .

Onderzoekers zijn enthousiast over grafeen omdat het zoveel belofte biedt in zo'n breed scala aan toepassingen, variërend van elektronica tot geavanceerde computers tot medische toepassingen. Wat de ontwikkeling van applicaties die kunnen profiteren van zijn speciale eigenschappen echter tegenhoudt, is de moeilijkheid geweest om het in massa te produceren; omdat het slechts één atoom dik is, heeft het de neiging gemakkelijk te breken en op te krullen tot een bal. Daarom, er is veel onderzoek gaande om een ​​manier te vinden om beide problemen te omzeilen, en dat is precies wat het onderzoeksteam in Manchester aan het doen was toen ze een nieuw verrassend pand ontdekten; grafeen kan zichzelf genezen onder de juiste omstandigheden.

Het team gebruikte een combinatie van een elektronenstraal en metalen zoals palladium of nikkel om kleine stabiele gaatjes te maken (om elektroden te bevestigen) in een eerder gegroeide plaat grafeen. Daarbij ontdekten ze dat ze door meer metaal toe te voegen grotere gaten konden maken die stabiel zouden blijven, zelf een belangrijke vondst. Maar dan, toen ze koolstof aan de mix toevoegden, ze ontdekten dat de koolstofatomen het metaal verdrongen en daardoor het gat verzegelden, het blad effectief in zijn oorspronkelijke, onberispelijke staat terugbrengen. De onderzoekers ontdekten ook dat als ze een koolwaterstof gebruikten, het gat was ook dichtgemaakt, maar liet een hobbelig litteken achter.

De resultaten van de teams bieden meer dan alleen een verrassing, omdat het op dit moment mogelijk lijkt dat door deze nieuw gevonden eigenschap te manipuleren (zoals het gebruiken als onderdeel van het groeiproces), er zou een manier gevonden kunnen worden om het materiaal massaal te produceren, eindelijk zijn volledige potentieel ontketenen.

© 2012 Fys.org