Grafiti ya ubora wa juu ina nguvu bora za kiufundi, uthabiti wa joto, kunyumbulika kwa hali ya juu na upitishaji hewa wa juu sana wa mafuta na umeme ndani ya ndege, na kuifanya kuwa nyenzo muhimu ya hali ya juu kwa matumizi mengi kama vile kondakta za joto zinazotumika kama betri kwenye simu. Kwa mfano, aina maalum ya grafiti, grafiti iliyoagizwa sana ya pyrolytic (HOPG), ni mojawapo ya kawaida kutumika katika maabara. Nyenzo. Sifa hizi bora ni kwa sababu ya muundo wa safu ya grafiti, ambapo vifungo vikali vya covalent kati ya atomi za kaboni kwenye tabaka za graphene huchangia sifa bora za mitambo, upitishaji wa joto na umeme, wakati mwingiliano mdogo sana kati ya tabaka za graphene. Kitendo husababisha kiwango cha juu cha kubadilika. grafiti. Ingawa grafiti imegunduliwa katika maumbile kwa zaidi ya miaka 1000 na usanisi wake wa bandia umesomwa kwa zaidi ya miaka 100, ubora wa sampuli za grafiti, za asili na za syntetisk, ni mbali na bora. Kwa mfano, ukubwa wa vikoa vikubwa zaidi vya grafiti ya fuwele katika nyenzo za grafiti kwa kawaida huwa chini ya milimita 1, ambayo ni tofauti kabisa na saizi ya fuwele nyingi kama vile fuwele za quartz moja na fuwele za silikoni moja. Saizi inaweza kufikia kiwango cha mita. Ukubwa mdogo sana wa grafiti ya kioo-moja ni kutokana na mwingiliano dhaifu kati ya tabaka za grafiti, na gorofa ya safu ya graphene ni vigumu kudumisha wakati wa ukuaji, hivyo grafiti huvunjwa kwa urahisi katika mipaka kadhaa ya nafaka ya kioo moja katika machafuko. . Ili kutatua tatizo hili kuu, Profesa Mstaafu wa Taasisi ya Kitaifa ya Sayansi na Teknolojia ya Ulsan (UNIST) na washirika wake Prof. Liu Kaihui, Prof. Wang Enge wa Chuo Kikuu cha Peking, na wengine wamependekeza mkakati wa kuunganisha mpangilio wa ukubwa mdogo. fuwele za grafiti moja. filamu, chini kwa kiwango cha inchi. Mbinu yao hutumia karatasi ya nikeli ya fuwele moja kama substrate, na atomi za kaboni hulishwa kutoka nyuma ya karatasi ya nikeli kupitia "mchakato wa utenganishaji-uwekaji wa isothermal". Badala ya kutumia chanzo cha kadibodi ya gesi, walichagua nyenzo dhabiti ya kaboni ili kuwezesha ukuaji wa grafiti. Mkakati huu mpya unawezesha kutengeneza filamu za grafiti za kioo kimoja zenye unene wa takriban inchi 1 na mikroni 35, au zaidi ya tabaka 100,000 za grafiti kwa siku chache. Ikilinganishwa na sampuli zote za grafiti zinazopatikana, grafiti ya fuwele moja ina conductivity ya mafuta ya ~2880 W m-1K-1, maudhui madogo ya uchafu, na umbali wa chini kati ya tabaka. (1) Usanisi uliofaulu wa filamu za nikeli za fuwele moja za ukubwa mkubwa kwani substrates zenye kiwango cha juu-gorofa huepuka kuharibika kwa grafiti ya sanisi; (2) Tabaka 100,000 za graphene hukuzwa isotherma katika muda wa saa 100 hivi, ili kila safu ya graphene iunganishwe katika mazingira sawa ya kemikali na joto, ambayo inahakikisha ubora sawa wa grafiti; (3) Usambazaji unaoendelea wa kaboni kupitia upande wa nyuma wa karatasi ya nikeli huruhusu tabaka za graphene kuendelea kukua kwa kasi ya juu sana, takriban safu moja kila sekunde tano,”
Muda wa kutuma: Nov-09-2022