science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

SuperSTEM-onderzoek onthult dat grafeen zijn gaten opnieuw breit

SuperSTEM2, er zijn wereldwijd slechts zes van deze buitengewoon gevoelige instrumenten. Krediet:SuperSTEM-consortium

(Phys.org) -- Wetenschappers van de Universiteit van Manchester en de SuperSTEM-faciliteit in het Daresbury-laboratorium van STFC hebben ontdekt dat het 'wondermateriaal', grafeen, ondergaat een zelfherstellend proces om gaten te herstellen. Dit onderzoek, gepubliceerd in Nano-letters , zou de sleutel kunnen zijn in de zoektocht om het enorme potentieel van grafeen te realiseren voor gebruik in gebieden van elektronica tot medicijnen.

grafeen, die is gemaakt van koolstofplaten van slechts één atoom dik, is een veelbelovend materiaal voor een breed scala aan toekomstige toepassingen vanwege, bijvoorbeeld, aan zijn uitzonderlijke elektronische eigenschappen.

Het team, waaronder professor Kostya Novoselov, die in 2010 de Nobelprijs voor Natuurkunde deelde voor het exploiteren van de opmerkelijke eigenschappen van grafeen, oorspronkelijk op zoek was naar een dieper inzicht in de interactie van metalen met grafeen, essentieel als het in de toekomst in praktische elektronische apparaten moet worden geïntegreerd.

De onderzoekers gebruikten een krachtige elektronenmicroscoop in het SuperSTEM Laboratory in Daresbury, waarmee wetenschappers de eigenschappen van materialen atoom voor atoom kunnen bestuderen. Ze hebben onlangs aangetoond dat metalen de vorming van gaten in de grafeenplaat kunnen initiëren, die enorm schadelijk kunnen zijn voor de eigenschappen van elk op grafeen gebaseerd apparaat.

Verrassende resultaten toonden vervolgens aan dat sommige van de gaten die tijdens dit proces waren ontstaan, zichzelf spontaan herstelden met behulp van nabijgelegen losse koolstofatomen om de grafeenstructuur opnieuw te breien.

Dr. Quentin Ramasse, Wetenschappelijk directeur bij SuperSTEM zei:"Dit was een zeer opwindend en onverwacht resultaat. Het feit dat grafeen zichzelf onder de juiste omstandigheden kan genezen, kan het verschil zijn tussen een werkend apparaat en een proof of concept zonder enige echte toepassing. We hebben nu misschien een manier om niet alleen gecontroleerd door grafeen te boren om het op atomair niveau te vormen, maar ook om het in nieuwe vormen terug te laten groeien. Dit voegt veel flexibiliteit toe aan onze nanotechnologie-toolbox en kan de weg vrijmaken voor toekomstige technologische toepassingen".