1336 подписчиков
Китайские ученые научились получать графеновые макроструктуры с помощью лазера
Исследователи из Института физических наук Хэфэй (HFIPS) Китайской академии наук (CAS) предложили новый метод получения высококристаллических полностью графеновых макроструктур (AGM) с помощью лазера. Это открытие может иметь значительное влияние на различные области, такие как электроника, энергосбережение, электромагнитное экранирование и датчики.
Графен, двумерный углеродный материал, известен своими уникальными свойствами, такими как высокая прочность, теплопроводность и электропроводность. Однако, для его применения в макроскопических масштабах, необходимо разработать эффективные методы его производства и сборки.
Обычные методы, такие как самосборка в жидкой фазе и 3D-печать, обеспечивают только нековалентные слабые взаимодействия между листами графена, что приводит к разрывам в кристаллической структуре и ухудшает его электрические свойства. В данном исследовании исследователи использовали метод послойного ковалентного роста с помощью лазера, чтобы достичь ковалентной связи между слоями графена.
Они использовали мембрану из микропористого полиэфирсульфона (PES) и провели ламинирование каждого стопочного слоя мембраны. Затем, с помощью лазера, они достигли бесшовного межслойного соединения в воздушной среде. Моделирование молекулярной динамики помогло исследователям понять механизм роста AGM и выявить его преимущества по сравнению с нековалентной сборкой.
Одним из ключевых достижений этого метода является 100-кратное увеличение межслойной проводимости. Это открывает новые возможности для применения AGM в различных областях, включая электроды суперконденсаторов. Эффективность AGM была успешно продемонстрирована в таких приложениях, что подтверждает его потенциал и важность для хранения энергии и других технологических областей.
Метод ковалентного роста AGM имеет принципиальное значение не только для энергосбережения, но и для развития электроники, электромагнитного экранирования и датчиков. Он предлагает эффективный и качественный способ получения макроскопического графена, что открывает новые перспективы для различных инноваций и технологического прогресса.
DOI: 10.1002/adfm.202305191
1 минута
20 августа 2023