Zsófia
15 °C
23 °C
Index - In English In English Eng

Megjavítja magát a grafén

2012.07.30. 20:32

A grafén önjavító mechanizmusát fedezték fel brit kutatók, a különleges anyag képes kijavítani rácsszerkezetének hibáit – számoltak be a Manchesteri Egyetem és a SuperSTEM Laboratórium (Daresbury) kutatói a Nano Letters című szakfolyóiratban.

A grafén egyetlen atom vastagságú grafitréteg, amelyben a szénatomok hatszögletű, méhsejtekre hasonlító rácsban foglalnak helyet. Az anyag különlegessége, hogy átlátszósága mellett annyira tömör, hogy a legkisebb gázatom se képes áthatolni rajta, az elektromosságot pedig csaknem olyan jól vezeti, mint a réz.

A szokatlan elektronikai, mechanikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkező anyag számos új alkalmazást ígér. A grafén az egyik esélyes anyag arra, hogy felváltsa a szilíciumot a telefonokban, számítógépekben, televíziókban és minden más elektronikai eszközben. Alkalmas lehet átlátszó érintőképernyők, fénypanelek és napelemek gyártására is.

Pásztázó elektronmikroszkópos felvétel grafénrétegről, ami úgy néz ki ekkora nagyításban mint egy lazán odavetett hajszálvékony selyemtakaró.
Pásztázó elektronmikroszkópos felvétel grafénrétegről, ami úgy néz ki ekkora nagyításban mint egy lazán odavetett hajszálvékony selyemtakaró.
Fotó: University of Manchester

A grafén felfedezéséért 2010-ben megosztott Nobel-díjat elnyert Konsztantyin Novoszelov által vezetett csoport ezúttal azt tanulmányozta, hogy a fémek miként lépnek kapcsolatba a grafénnel. Ennek ismerete alapvetően fontos mielőtt a gyakorlatban elektronikus eszközökbe építenék be az új anyagot.

A vizsgálatokhoz nagyfelbontású elektronmikroszkópot használtak, amellyel akár atomonként tanulmányozható az anyag szerkezete. Nemrégiben az derült ki, hogy fémek jelenlétében a grafén rácsában lyukak, hibák keletkezhetnek, ami hátrányosan befolyásolja bármely grafénalapú eszköz tulajdonságait. A meglepetést ezúttal az okozta, hogy kiderült: a folyamatban keletkező hibák egy részét a grafén spontán módon saját maga kijavítja a szomszédos szabad szénatomok felhasználásával, így helyreáll a kristályrács szerkezete.

Grafitpor (balra), bővített grafit (középen), grafén (jobbra).
Grafitpor (balra), bővített grafit (középen), grafén (jobbra).
Fotó: Boston Globe / Europress / Getty

Quentin Ramasse, a SuperSTEM tudományos igazgatója elmondta, hogy az eredmény nagyon izgalmas és váratlan volt. A jelenség éppen azt a különbséget jelentheti, ami egy elméleti felvetés és a gyakorlati alkalmazhatóság között van – idézte a kutatót a ScienceDaily című tudományos ismeretterjesztő portál.