جانشین پلیمری گرافن با قابلیت تولید انبوه
گرافن به دلیل خواص فوق العاده‌‍‌ای که داشت از زمانی که کشف شد تا کنون بسیار مورد توجه بوده است. اما در دنیای واقعی تا به حال کدام یک از شما خوانندگان زومیت با این ماده سوای حالت گرافیتی آن سر و کار داشته اید؟ تقریبا هیچ یک! علت این امر دشواری تولید گرافن بدون نقص است که موجب عدم ورود جدی این ماده به بازارهای مصرفی شده است.

اخیرا گروهی از دانشمندان در موسسه‌ی علوم و فناوری کره توانسته اند ماده‌‍‌ای پلیمری را به عنوان جایگزین گرافن توسعه دهند که سوای از خواص مشابه، قابلیت تولید انبوه جهت کاربردهایی همچون سلول‌‍‌های خورشیدی و چیپ‌‍‌های نیمه رسانا را دارا است.

روشی که هم اکنون برای تولید انبوه گرافن با کیفیت بالا پتانسیل زیادی را از خود نشان می‌دهد روش لایه نشانی از بخار شیمیایی (CVD) است. این روش فرایندی پیچیده و هشت مرحله‌‍‌ای است که در آن واکنشگری گازی بر روی بستری از جنس فیلمی فلزی به عنوان کاتالیست می‌نشیند. با شکل گرفتن گرافن می‌بایست آن را از بستر فلزی جدا کرد و آن را بر روی سطح دیگری منتقل کرد، که این مورد خطر ترک خوردن یا شکستن گرافن را افزایش می‌دهد.

بنا به ادعای این تیم روشی که آن‌‍‌ها برای ساخت این صفحات کربنی به کار می‌برند بسیار ساده تر است به طوری که تنها شامل دو مرحله می‌شود و نیازی به کاتالیست و انتقال دادن نیز ندارد. آن‌‍‌ها بر مبنای فناوری کار کرده‌اند که پیش از این برای تولید الیاف کربن به کار می‌رفت، این فناوری مدت زیادی است که به صورت کاملا تجاری در دسترس قرار گرفته است. علاوه بر این آن‌‍‌ها توانستند نشان دهند که این نانوصفحات می‌توانند به طور مستقیم به عنوان الکترودهای شفاف در صفحات خورشیدی بی نیاز از هیچ فرایند اضافه‌‍‌ای به کار روند.

graphene-substitute-1

برای ساخت این ماده با خواصی بسیار مشابه با گرافن محققان محلولی پلیمری را بر روی بستری از جنس کوارتز به روش پوشش دهی چرخشی به صورت فیلم در آوردند و سپس آن را در دمای 1200 درجه‌ی سانتیگراد مورد آزمایش حرارتی قرار دادند. به گفته‌ی آن‌‍‌ها با استفاده از این روش می‌توان از فرایند‌‍‌های انتقال از بستر فلزی که موجب ایجاد نقایص ساختاری می‌شود جلوگیری کرد.

انتظار می‌رود که این فرایند بتواند امکان ساخت صفحات دوبعدی کربن را بدون مشکلات در تولید انبوه و ایجاد نقایص فراهم آورد. نتایج این تیم به طور مشروح در مجله‌ی Nanoscale به چاپ رسیده است.

از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده

بیشتر بخوانید