Мельница превращает графен в полупроводник

12.08.2013

Корейские физики научились использовать шаровую дробилку для превращения графена в полупроводник, присоединяя к нему молекулы атмосферного азота, который можно использовать для создания солнечных батарей или извлечения азота при производстве химических реактивов.

В 2012 году Чон-Пом Пэк из Национального института науки и технологий в городе Ульсан (Корея) и его коллеги изобрели крайне остроумную "сверхбюджетную" методику изготовления графена, используя порошок из графита, кристаллы сухого льда и шаровую дробилку. В новой работе они использовали ту же технологию для одновременного производства графена и фиксации азота внутри него.

"Азот - самый распространенный газ в атмосфере. Его двухатомные молекулы крайне инертны, и их можно сравнивать с графитом, который считается самой химически стабильной формой углерода. Их "склейка" является крайне сложной задачей, которую нам удалось решить", - заявил Чон-Пом Пэк.

Еще в ходе предыдущих опытов ученые заметили, что частички графена, которые возникали внутри дробилки, легко присоединяли к себе молекулы углекислоты и других газов. Это натолкнуло их на мысль, что эту же методику можно использовать для "склейки" крайне инертных молекул азота с углеродными пластинками.

Они проверили эту идею, перемолов несколько кусочков графита в дробилке, внутри которой присутствовали лишь молекулы азота и углеродный материал. Эксперимент завершился удачно - при определенной температуре воздуха и давлении молекулы азота начали присоединяться к атомам углерода на "сломанных" краях пластин из графита.

Эти связи оставались стабильными и при превращении графита в графен, что позволило ученым получить значительное количество "нобелевского углерода" (как иногда называют графен; впрочем, Нобелевские премии давали несколько раз за разные формы углерода) с встроенными в него атомами азота. Этот материал обладает полупроводниковыми свойствам, что позволяет использовать его в качестве основы для солнечных батарей и топливных ячеек.

<< Назад: Бюджетный 19" IPS-монитор AccuSync AS193i от NEC 12.08.2013

>> Вперед: Мобильный телефон отслеживается по особому сигналу 11.08.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Квантовая телепортация в обычном интернет-кабеле 25.12.2024 Новые исследования, проведенные американскими учеными, продемонстрировали важное достижение в области квантовых технологий. Впервые было осуществлено успешное выполнение квантовой телепортации через стандартный оптоволоконный кабель, используемый для обычного интернета. Исследователи передали квантовое состояние света через 30 километров кабеля, по которому одновременно передавались данные со скоростью 400 гигабит в секунду. Это открывает новые перспективы для создания квантовых сетей без необходимости прокладывать отдельную инфраструктуру. Квантовая телепортация использует явление квантовой запутанности, при котором частицы могут взаимодействовать мгновенно, независимо от расстояния между ними. Однако одно из основных препятствий для практического применения квантовых технологий - уязвимость квантовых состояний. Внешние факторы, такие как электромагнитные волны и тепловое воздействие, могут разрушить эти состояния, если не обеспечить достаточную защиту. Одной из главных проблем было сохранение целостности квантовых сигналов в условиях, когда в оптоволоконном кабеле также передаются обычные данные - текстовые сообщения, банковские транзакции, видеопотоки и другие типы интернет-трафика. Ученым удалось решить эту задачу, тщательно изучив механизмы рассеяния света и разместив фотоны в точке, где рассеяние минимально. Это позволило исключить влияние обычных данных на передачу квантовых сигналов, что открыло путь к квантовой коммуникации через стандартные каналы. До сих пор эксперименты с квантовой телепортацией проводились либо в специальных, выделенных для этого оптоволоконных кабелях, либо в симуляциях. Однако нынешняя демонстрация успешной интеграции квантовых технологий в существующие интернет-сети показывает, что квантовый интернет неизбежен. Это открывает новые возможности для инженеров, позволяя использовать квантовые технологии для шифрования, вычислений и мониторинга без необходимости строить отдельную инфраструктуру. Результаты исследования могут привести к созданию гибридных сетей, которые смогут сочетать сверхскоростные классические коммуникации с передовыми квантовыми технологиями. Это даст возможность организовать абсолютно защищенную связь и использовать распределенные квантовые вычисления, что, в свою очередь, приведет к созданию квантового интернета. Этот прорыв кардинально изменит наше представление о возможностях обмена информацией. Данное исследование, продемонстрировавшее успешную передачу квантовых состояний через обычный оптоволоконный кабель, значительно приближает нас к созданию квантового интернета. Это открывает новые горизонты для технологий, обеспечивающих безопасность и сверхскоростную передачу данных, и не требует кардинальных изменений в существующей инфраструктуре.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026