science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

De grafeen-stamboom definiëren

Krediet:Universiteit van Manchester

Er is een intense onderzoeksinteresse in alle tweedimensionale (2D) vormen van koolstof sinds Geim en Novoselov's ontdekking van grafeen in 2004. Maar naarmate het aantal van dergelijke publicaties toeneemt, hetzelfde geldt voor de mate van inconsistentie bij het benoemen van het materiaal van belang. de geïsoleerde, een enkel atoom dik vel dat algemeen "grafeen" wordt genoemd, kan een duidelijke definitie hebben, maar wanneer wordt verwezen naar gerelateerde 2D-bladachtige of vlokachtige koolstofvormen, veel auteurs hebben eenvoudigweg hun eigen termen gedefinieerd om hun product te beschrijven.

Dit heeft geleid tot verwarring in de literatuur, waar termen meervoudig gedefinieerd zijn, of verkeerd gebruikt. De Editorial Board of Carbon heeft daarom de eerste aanbevolen nomenclatuur voor 2D-koolstofvormen gepubliceerd.

De redactie is acht maanden bezig geweest met het opstellen van de definities. Ze zijn van mening dat overeenstemming over een rationele wetenschappelijke nomenclatuur een snellere ontwikkeling in het veld mogelijk zou maken, en met een "hogere mate van gemeenschappelijk begrip". Hoofdredacteur van Carbon, Professor Robert Hurt (Instituut voor Moleculaire en Nanoschaal Innovatie, Technische school, bruine universiteit, USA) vat de noodzaak van dit werk beknopt samen met de zin:"Precieze namen bevorderen precieze ideeën."

In het onderzoek werd een reeks basisprincipes gebruikt om de termen te definiëren, waar mogelijk gebruik makend van vastgestelde definities, en verduidelijking in plaats van bestaande termen te vervangen. De studie erkent ook dat onderzoekers het woord 'grafeen' in publicaties willen blijven gebruiken, en hebben daarom "grafeenmaterialen" aanbevolen als de overkoepelende uitdrukking om 2D-koolstoffen te beschrijven. Op deze manier, de publicatie biedt zichzelf aan als een praktische gids voor het benoemen van dergelijke materialen, voor koolstofwetenschappers op alle gebieden en in alle stadia van hun loopbaan.

Een voorstel is dat alle definities van grafeenmaterialen verder moeten gaan dan kristallografie, en moet morfologische descriptoren voor vorm en grootte bevatten - namelijk de dikte (laagnummer), laterale afmetingen en in-plane vorm van deze koolstoflagen.

Om grafeenmaterialen voorbij de vroege ontdekkingsfase en naar toepassingen te brengen, internationaal erkende definities van elke koolstofvorm zullen nodig zijn. In de jaren 1990, het ontbreken van overeengekomen definities voor nanovezels, nanostaafjes en nanobuisjes hebben geleid tot verschillende internationale normen over het onderwerp, die, wanneer gepubliceerd, bracht consistentie in het veld.

"Deze studie is een geweldige manier om de discussie over grafeenterminologie te openen, en verwelkomt alle formele standaardisatie-inspanningen voor 2D-koolstoffen in de toekomst, " concludeert Prof Hurt c "We zouden heel blij zijn als de gemeenschap in het algemeen voldoende waarde in de aanbevelingen zou zien om ze breder te gebruiken."