کوی دانش - kooy

روشی نوین برای تولید ورقه های بزرگ گرافنی

روشی نوین برای تولید ورقه های بزرگ گرافنی
27 اردیبهشت
08:30 1394
گرافن ماده ای با خواص بالقوه ی شگفت آور می باشد. با این حال این ماده برای محققان بسیار دردسر ساز بوده است. می دانیم که این مشبکه های کربنی با اتم های ضخیم، از سایر مواد هم ارزشان محکم تر، سبک تر و رساناتر هستند. ساخت تکه های کوچک گرافن نسبتا ساده است و یک روش ساده برای این کار خارج کردن تکه ای سخت از قطعه ی گرافیت می باشد.

با این حال ساخت توده ای عظیم از ورقه های گرافنی بسیار مشکل است و با وجود تلاش های محققان در سراسر دنیا (برای مثال محققان مؤسسه ی ملی گرافن در منچستر که در سال 2014 برای اولین بار این ماده را کشف کردند)، راه حل روشنی برای آن وجود ندارد. با وجود مشکلات موجود همواره محققان زیادی ادعا کرده اند که روش ساخت حجم بالای گرافن را یافته اند. در طول سال های گذشته جمله ی "اولین روش ساخت توده ی عظیم از ورقه های گرافنی" چندین بار از طرف مؤسسات مختلف شنیده شده است اما عدم حضور باتری های گرافنی در تلفن های همراه هوشمند نشان می دهد که در واقع هیچ یک از این مؤسسات نتوانسته اند روش خود برای ساخت گرافن را در مقیاس بالا عملی کنند.

به تازگی محققان آزمایشگاه ORNL در دپارتمان انرژی آمریکا روشی جدید و متفاوت با سایر روش ها را ارائه داده اند. اما چرا روش آنها با سایر روش ها متفاوت است؟ و چرا انتظار می رود که با استفاده از این روش ساخت مقدار کافی گرافن امکان پذیر باشد و نهایتا این ماده بتواند انقلابی در ساخت لامپ ها، باتری ها، وسایل نقلیه و کاوش های فضایی پدید بیاورد؟ 

به گفته ی محققان آزمایشگاه ORLN این روش بر مبنای روش "رسوب دهی شیمیایی فاز بخار" یا CVD بنا شده است و با استفاده از آن می توان ورقه های گرافنی به مساحت 5.08 سانتی متر مربع که در کنار ترکیبات پلیمری قرار می گیرد را، تولید کرد.

 

روش رسوب دهی شیمیایی فاز بخار در ساخت نیمه رساناهای صنعتی استفاده می شود. در این روش مواد شیمیایی در شرایطی قرار میگیرند و تحت این شرایط ورقه های نازکی از ماده ی مورد نظر ته نشین می شود.

تیم محقق به جای ساخت گرافن خالص در این روش لایه هایی از گرافن را در بین ورقه های پلیمر قرار می دهد تا استفاده از آن در محصولات تجاری ساده تر باشد. پیش از این گروه های دیگری نیز سعی در ساخت ورقه های گرافنی مشابه داشته اند با این تفاوت که آنها به جای قرار دادن ورقه ای از گرافن در کنار پلیمر تکه هایی کوچکی از این ماده را در سراسر سطح پلیمر پخش می کردند. در این حالت تکه های گرافن در بین پلیمر محبوس می شود و رسانایی آن کاهش میابد. اما در روش جدید تیم محقق با استفاده از ورقه های بزرگتر گرافن بسته های گرافن-پلیمر ساخته است که در آنها میزان ذخیره ی بار گرافن 50 مرتبه از آخرین روش های معرفی شده کمتر است. 

در صورتی که اعتبار، صرفه ی اقتصادی و قابلیت تولید در مقیاس بالای این بسته ها اثبات شود می توان از آنها در محصولاتی مانند باتری ها، فضاپیماها و کارخانه ها استفاده کرد. با این حال تیم محقق اعلام کرده است که هنوز تلاش زیادی لازم است تا این روش در مقیاس بالا برای ساخت ماده ی مورد نظر قابل استفاده باشد.

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

ثمین پیرو

ثمین پیرو

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

دانشمندان روشی را توسعه داده اند که توسط آن موادی که عموماً در صنایع هوایی و ماهواره ها استفاده می شوند می توانند به خودترمیمیِ شکستها و خش های خود در دمای زیر انجماد بپردازند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

چگونه می توان انرژی خورشیدی را برای استفاده در زمانی که تابش خورشید وجود ندارد ذخیره کرد؟ یک راه حل تبدیل انرژی خورشیدی به هیدروژن توسط الکترولیز آب است. این ایده به این صورت است که از الکتریسیته ای که توسط انرژی خورشیدی (پنلهای خورشیدی) بدست می آید برای تجزیه ملوکولهای آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده شود. سپس هیدروژن خالص را می توان بعنوان منبع انرژی الکتریسیته ویا یک منبع سوختی استفاده کرد. اما دقیقاً همینجاست که موضوع پیچیده می شود. حتی با وجود فناوری های مختلفِ تولید هیدروژن و نتایج نوید بخش آزمایشگاهی، هنوز این روش بسیار ناپایدار و گران است و صرفاً برای استفاده های بزرگ تجاری دارای صرفه است. حال، رویکرد جدیدی توسط محققانِ سوئیسی عرضه شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
تولید سوخت از دی اکسید کربن

تولید سوخت از دی اکسید کربن

در مطالعه ای جدید که توسط دپارتمان انرژی آرگونه از لابراتوار ملی آمریکا و دانشگاه ایلینویز در شیکاگو انجام شد، محققان موفق به یافتن راهی شدند تا با کمک نور آفتاب، دی اکسید کربن را به یک منبع قابل استفاده انرژی تبدیل کنند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

اگر از زمره عاشقان قهوه هستید و در عین حال قارچ هم از چاشنی های همیشگی غذاهای شماست احتمالاً از همین الان تصمیم قطعی برای خرید این دستگاه را خواهید گرفت. این دستگاه جالب توسط آدریان پرز طراح بارسایی طراحی و تولید شده است. دستگاه های قهوه جوش صرفاً دو دهم درصد از قهوه را تبدیل به نوشیدنی می کنند و مابقی بصورت تفاله دور ریخته می شود. گرچه استفاده از تفاله قهوه بعنوان بستری برای پرورش قارچ موضوع جدیدی نیست ولی در پشت دستگاهی که در ادامه بررسی می کنیم تفکر خلاقانه ای وجود دارد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پهپادها بزودی قادر خواهند بود همانند یک پرنده ویا یک حشره بالدار تصاویر محیط را دریافت کرده، پردازش نمایند و بدون نیاز به دخالت نیروی انسانی، رادار وحتی هدایت GPS ماهواره ای راه خود را بیابند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
مقایسه‌ Nexus 6P در برابر سامسونگ +Galaxy S6 edge

مقایسه‌ Nexus 6P در برابر سامسونگ +Galaxy S6 edge

اگر می‌خواهید یک فبلت خریداری کنید Nexus 6P گوگل (ساخت Huawei) و سامسونگ +Galaxy S6 edge می‌توانند از بهترین گزینه‌های موجود باشند. آیا فبلتِ سامسونگ ارزش دارد که پول بیشتری برای آن پرداخت کنید؟ بیایید قابلیت‌ها و مشخصاتِ این دو گزینه را مورد مقایسه قرار دهیم.

مطالعه متن کامل
چه زمانی از کمپرس گرم و چه زمانی از کمپرس یخ استفاده کنیم؟

چه زمانی از کمپرس گرم و چه زمانی از کمپرس یخ استفاده کنیم؟

اغلب ورزشکاران آگاهی لازم از استفاده از کمپرس گرم و یخ را در زمان آسیب دیدگی و دردهای عضلانی ندارند. در این مطلب توصیه هایی از متخصصان را در این مورد برایتان آورده ایم.

مطالعه متن کامل
بزرگترین نیروگاه تبدیل زباله به انرژی جهان در چین با سقف های مشجر و فوتوولتائیکی پوشیده خواهد شد

بزرگترین نیروگاه تبدیل زباله به انرژی جهان در چین با سقف های مشجر و فوتوولتائیکی پوشیده خواهد شد

به تازگی شرکت های معماری Schmidt Hammer Lassen Architects و Gottlieb Paludan Architects برنده رقابت بین المللی طراحی بزرگترین نیروگاه تبدیل زباله به انرژی در شن ژان چین شده اند. این نیروگاه که نیروگاه شرقی تبدیل زباله به انرژی شن ژان نام دارد قرار است روزانه 5 هزارتن زباله را خاکستر کند که معادل یک سوم زباله تولیدی سالیانه 20 میلیون شهروندِ شن ژان است.

مطالعه متن کامل
با استفاده از روش جدید "درخشان سازی" سلول های سرطانی از بین می روند.

با استفاده از روش جدید "درخشان سازی" سلول های سرطانی از بین می روند.

دانشمندان آمریکایی دانشگاه (OSU) با شناسایی دقیق تر سلولهای سرطانی که از روش "درخشان سازی" استفاده می شود، بقایای سلول های سرطانی را از بین می برند. این روش به جراحان این توانایی را می دهد تا با وارد کردن ترکیبات خاصی تحت نور مادون قرمز بافت سرطانی را متمایز کرده و از این طریق بتوانند بقایای سلول های سرطانی را پس از جراحی تومور به طور کامل از بین ببرند.

مطالعه متن کامل
لنزِ گرانشی، صلیب انیشتین را درباره اَبَر نواختر دور دست ایجاد می کند

لنزِ گرانشی، صلیب انیشتین را درباره اَبَر نواختر دور دست ایجاد می کند

تصاویر چندتایی مربوط به یک اَبَر نواختر (سوپر نوآ) (1) که به وسیله لنزِ گرانشی (2) ایجاد شده اند، برای نخستین بار توسط یک تیم بین المللی از اخترشناسان و با بهره گیری از تلسکوپ فضائی هابل (HST) در اختیار گرفته شده است. الگوی "صلیب انیشتین"، چهار تصویر از یک اَبَر نواختر دور دست را دربر می گیرد، تصاویری که به وسیله لنز گرانشیِ مربوط به نورِ این اَبَر نواختر ایجاد شده اند، این نور از کهکشان دور دستی عبور کرده است، کهکشانی که در میان خوشه ای از کهکشان های واقع در مسیرِ آن نور به زمین وجود دارد. تیم مربوطه می گوید علاوه بر آنکه این کشف سبب می شود ما از دینامیکِ اَبَر نواختر دور دست، دید نزدیک تری به دست آوریم، به کمک آن خواهیم توانست استنباط خودمان را هم از توزیع ماده سیاه (3) در کهکشان و خوشه کهکشانی بهبود دهیم که این کار با "قرار گرفتن لنز" در مسیر انجام می شود. این کشف همچنین برای آزمودن نظریه نسبیتِ عامِ انیشتین و سنجشِ سرعتِ انبساط جهان در درونِ کیهان به کار گرفته می شود.

مطالعه متن کامل