IPB

Здравствуйте, гость ( Авторизация | Регистрация )


> Графен, Открытие, применение
Wendy
сообщение 16.06.2013 - 9:42
Сообщение #1


Опытный
*****

Текущее настроение:

Вст. ник | Цитата

Группа: Старейшины
Сообщений: 1230
Регистрация: 7.04.2008
Пользователь №: 18720

Награды: Нет
Подарки: 292



Репутация:   0  

Графен помог покрыть металлы и алмазы нанотрубками


Группе американских исследователей удалось найти способ выращивания углеродных нанотрубок на листе графена. Их открытие позволяет покрывать плотным лесом из вертикально ориентированных нанотрубок материалы, которые ранее не допускали подобную операцию. Подробное описание методики приводится на страницах Scientific Reports.

Ученые выяснили, что покрытие меди, платины и алмазов одинарным слоем графена позволяет вырастить на поверхности образующие плотную структуру углеродные нанотрубки. На электронных микрофотографиях такие наноструктуры напоминают щетку или мох. «Лес» из нанотрубок удалось вырастить как на свободно висящих листках графена, так и на графене поверх различных подложек. Чистые, лишенные графенового покрытия материалы при этом нанотрубками покрыть не удавалось. Ряд дополнительных опытов также показал, что одинарный и местами смятый графеновый слой более эффективен, чем многослойное покрытие.

Плотный «лес» нанотрубок не только меняет внешний вид металлических пластин с блестящего на угольно-черный, но и придает новые химические и физические свойства. В частности, нанотрубки существенно увеличивают способность поверхности отдавать тепло. В сочетании с алмазной подложкой (синтетические алмазы имеют теплопроводность в 5-10 раз выше меди) это может найти применение в производстве радиаторов для микросхем.

Другое возможное применение комбинации графена и нанотрубок ученые видят в химической промышленности. Покрытый «лесом» наноструктур платиновый катализатор сохраняет свою способность ускорять протекание нужных реакций, но при этом углеродные трубки препятствуют слипанию платиновых частиц друг с другом.


Впервые технология соединения графена с нанотрубками была опубликована в конце 2012 года, однако спектр материалов, на которые можно наносить одноатомный углерод, был крайне ограниченным.

Сравнительно недавно другим исследовательским группам также удалось превратить графен в полупроводник и использовать его в качестве основы для электродов в литиевых аккумуляторах. И то, и другое открытие тоже было результатом исследования не чистого графена, а сочетания этой плоской формы углерода с другими материалами.


--------------------
Подарки: (Всего подарков: 292 )
Подарок
Подарил(а): Кадеточка
Подарок
Подарил(а): defri
Подарок
Подарил(а): hook




Go to the top of the pageGo to the end of the page
 
+Quote Post
 
Start new topic
Ответов
Wendy
сообщение 28.05.2013 - 16:29
Сообщение #2


Опытный
*****

Текущее настроение:

Вст. ник | Цитата

Группа: Старейшины
Сообщений: 1230
Регистрация: 7.04.2008
Пользователь №: 18720

Награды: Нет
Подарки: 292



Репутация:   0  

Графен - очень интересный материал, возможно - это материал будущего, стоит почитать...

Графен - это материал, которого просто не может быть", - так охарактеризовали его некоторые ученые. После изобретения графен быстро завоевал популярность в научной среде, о его необычных свойствах рассуждали в научных журналах, ему пророчили большое будущее. Потом графен получил известность и в массах, после того, как двое российских ученых - Константин Новоселов и Андрей Гейм - получили Нобелевскую премию за его изобретение. За что же графену такая популярность, каковы свойства этого необычного наноматериала?

Слой графена толщиной в один атом в двести раз прочнее стали. Несколько слоев графена, соединенных друг с другом, легко отслаиваются, отчего создается иллюзия хрупкости графита. На самом деле каждый слой графена в двести раз прочнее стали. Это тем более удивительно, что толщина слоя графена - всего один атом.

Материал из графена настолько тонкий, что это невозможно себе даже представить. А еще он очень гибкий, и его можно сворачивать в трубочки диаметром несколько нанометров (миллионная доля миллиметра).

Впервые удивительная прочность этого материала была доказана учеными из Калифорнийского университета. После эксперимента они заявили: для того чтобы порвать пленку графена толщиной в одну сотую миллиметра, понадобится слон, при этом его вес должен уместиться на площади, равной кончику карандаша.

Графен изобрели с помощью скотча

О свойствах графена ученые знали давно, но проблема заключалась в том, как его получить. Расслоить графит на графен - это все равно что расслоить тонкую упаковочную пленку на слои в один атом толщиной.

В 1999 году ученый Родни Руофф из Техасского университета попробовал сделать это с помощью тончайшей иглы. Не получилось. Другие ученые пытались с помощью нанокарандаша ставить точки толщиной в один слой графена. Тоже не получилось.

Успеха добились двое российских ученых - Константин Новоселов и Андрей Гейм. В 2004 году они наложили на слой графита клейкую ленту. Затем отклеили пленку, потом опять наклеили, и так до тех пор, пока не остался всего один слой графена толщиной в один атом. Ученые сумели перенести этот микроскопический слой на силиконовую пластину и объявили о своей победе над природой. Удачный эксперимент сделал Новоселова и Гейма нобелевскими лауреатами. К сожалению, такой способ получения графена не подходит для его производства в промышленных масштабах - он хоть и дешевый, но слишком трудоемкий. Андрей Гейм в 2010 году награжден «Нобелевкой» за графен. А 10 лет назад он получил Шнобелевскую премию.

Ученые всего мира стали ломать голову над тем, как же поставить производство графена на поток. Один из возможных способов - эпитаксиальное выращивание. Метод заключается в том, что атомы углерода при определенном на них воздействии сами собой группируются на твердой поверхности, образуя графен.

Таким способом, например, уже производят некоторые полупроводниковые материалы для электронной промышленности. Недавно профессору Руоффу удалось изготовить несколько кристаллов графена шириной в полмиллиметра. Теперь он мечтает о производстве рулонов графена шириной в один метр и неограниченной длины.


--------------------
Подарки: (Всего подарков: 292 )
Подарок
Подарил(а): Кадеточка
Подарок
Подарил(а): defri
Подарок
Подарил(а): hook




Go to the top of the pageGo to the end of the page
 
+Quote Post
Wendy
сообщение 28.05.2013 - 16:40
Сообщение #3


Опытный
*****

Текущее настроение:

Вст. ник | Цитата

Группа: Старейшины
Сообщений: 1230
Регистрация: 7.04.2008
Пользователь №: 18720

Награды: Нет
Подарки: 292



Репутация:   0  

Графен обладает уникальным свойством - его скорость электропроводности сопоставима со скоростью света.

Остановимся на этом подробнее. Электропроводность материалов обеспечивается подвижностью электронов в атомах. Например, у металлов некоторое количество свободных электронов находится в так называемой зоне электропроводности, что позволяет им беспрепятственно перемещаться между атомами. А у полупроводников есть еще так называемая запрещенная зона, через которую электронам нужно перепрыгнуть, чтобы материал обрел свойство электропроводности. Для этого применяют дополнительную энергию, например, нагревание.

Так вот, у графена, хотя это и не металл, нет запрещенной зоны, поэтому электроны свободно перемещаются, что создает серьезную проблему - транзистор из графена невозможно выключить полностью, а значит, в устройстве, содержащем такой транзистор, будет постоянная утечка электроэнергии.

Но есть в этом и положительная сторона. Благодаря тому, что на массу электрона графена практически не влияют электрические поля других заряженных частиц - их просто нет рядом с ним, - он способен передвигаться с фантастической скоростью. Настолько быстро, что его скорость можно описать только с помощью теории относительности Эйнштейна, а сам графен впору сравнивать с ускорителем частиц. Такая умопомрачительная скорость передвижения электронов позволяет им очень чутко реагировать на высокочастотные электромагнитные поля, а значит, графеновый транзистор будет включаться и выключаться очень быстро.

Для чего же нужен графен?

» Кликните сюда для просмотра оффтоп текста.. «


--------------------
Подарки: (Всего подарков: 292 )
Подарок
Подарил(а): Кадеточка
Подарок
Подарил(а): defri
Подарок
Подарил(а): hook




Go to the top of the pageGo to the end of the page
 
+Quote Post
Wendy
сообщение 28.05.2013 - 16:50
Сообщение #4


Опытный
*****

Текущее настроение:

Вст. ник | Цитата

Группа: Старейшины
Сообщений: 1230
Регистрация: 7.04.2008
Пользователь №: 18720

Награды: Нет
Подарки: 292



Репутация:   0  

Горжусь нашими изобретателями! Действительно, что может быть проще скотча? Прилепил, отлепил и так продолжай, пока одна молекула не останется... и есть чем время убить и открытие сделали.
Умнички, что смогли получить сразу две премии - Нобелевскую и Шнобелевкую))

Это по-нашему!


Интересно, сколько будут стоить телефоны из графена, если из разбить нельзя будет?


--------------------
Подарки: (Всего подарков: 292 )
Подарок
Подарил(а): Кадеточка
Подарок
Подарил(а): defri
Подарок
Подарил(а): hook




Go to the top of the pageGo to the end of the page
 
+Quote Post
Wendy
сообщение 28.05.2013 - 17:00
Сообщение #5


Опытный
*****

Текущее настроение:

Вст. ник | Цитата

Группа: Старейшины
Сообщений: 1230
Регистрация: 7.04.2008
Пользователь №: 18720

Награды: Нет
Подарки: 292



Репутация:   0  

Графен успел приобрести славу одного из чудес научного мира. Подтверждением этого неофициального титула, служит новое открытие Манчестерского университета. Ученые обнаружили еще одно необычное свойство этого материала. Оказывается, графен можно применять для дистилляции алкоголя.

В статье, опубликованной в журнале Science, команда, которую возглавляет Сэр Андрей Гейм, продемонстрировала, что графеновые мембраны являются непроницаемыми для всех газов и жидкостей (вакуум-плотными), за исключением воды. Как оказалось, вода проходит через них так же быстро, как если бы мембрана полностью отсутствовала.

Это недавно обнаруженное свойство является очередным в долгом списке уникальных свойств графена. Это самый тонкий материал во Вселенной и самый крепкий из всех известных человечеству. Он проводит электричество и тепло лучше, чем любой другой материал. Он является одновременно самым жестким и самым эластичным. За эти удивительные свойства, академики Манчестерского университета завоевали Нобелевскую премию по физике в 2010 году.

» Кликните сюда для просмотра оффтоп текста.. «


--------------------
Подарки: (Всего подарков: 292 )
Подарок
Подарил(а): Кадеточка
Подарок
Подарил(а): defri
Подарок
Подарил(а): hook




Go to the top of the pageGo to the end of the page
 
+Quote Post

Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 




> Статистика
Board Stats

Подарок форуму

10 евро

100 евро

10000 евро

1000000eur

  


Текстовая версия Сейчас: 29.03.2024 - 16:04