Использование графена станет еще эффективней

19.12.2013

Материал графен, представляющий собой плоскую двухмерную структуру из атомов углерода, является перспективным для множества приложений. Но для того, чтобы его можно было использовать, необходимо провести легирование, то есть введение примесей с целью модуляции электрических свойств материала, или другую обработку. Легирование может оказаться дорогим и трудно выполнимым процессом. Но группе ученых из Массачусетского института технологий и Калифорнийского университета в Беркли удалось разработать простой и сравнительно недорогой метод обработки, который может раскрыть потенциал графена.

Этот новый метод описан в статье, опубликованной в последнем номере журнала Nature Chemistry. Ученые уже давно интересуются возможным применением графена в солнечных ячейках, термоэлектрических приборах, устройствах фильтрации воды и множестве других приложений. Чистый графен лишен некоторых свойств, которые необходимы полупроводниковым устройствам. Но добавление атомов кислорода позволяет добавить эти свойства, уверяют исследователи.

Существующие методы не позволяют предсказуемо распределить атомы кислорода вдоль поверхности графена. Кроме того, они предусматривают использование агрессивных химикатов или температурный режим 700-900 градусов Цельсия. Новый подход позволяет улучшить графен, используя низкие температуры порядка всего 50-80 градусов Цельсия. При этом нет необходимости в химических добавках. К достоинствам своего метода ученые относят гибкую масштабируемость, что важно для коммерческих приложений.

Низкотемпературный процесс отжига изменяет распределение атомов кислорода, не внося изменений в общую структуру графена. Электрическое сопротивление материала при этом может сократиться в 4-5 раз. Интересно, что при таком способе можно получить в структуре материала отдельные области чистого графена между участками с атомами кислорода, которые имеют свойства так называемых "квантовых точек" (они могут использоваться в высокоэффективных светоизлучателях). Отдельно отмечается высокая способность поглощать свет. По сравнению с традиционной необработанной окисью графена, новый метод позволяет создать материал с улучшенной на 38% эффективностью поглощения фотонов.

По мнению ученых, их метод позволит открыть для графена много полезных приложений.

<< Назад: Экзамен под видеонаблюдением 19.12.2013

>> Вперед: 20-нм чипы, произведенные на TSMC 18.12.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Токсичность интернета преувеличена 07.01.2026

Социальные сети нередко воспринимаются как арена постоянной агрессии, оскорблений и распространения фейковой информации. Новое исследование Стэнфордского университета показывает, что реальность значительно отличается от популярного представления: интернет гораздо менее токсичен, чем многие пользователи считают. Ученые опросили более тысячи американцев, попросив их оценить долю пользователей соцсетей, которые ведут себя агрессивно или распространяют ненависть. Оказалось, что впечатления людей сильно преувеличивают масштабы проблемы. Например, респонденты считали, что почти половина пользователей Reddit хотя бы раз оставляла оскорбительные комментарии, тогда как фактические данные платформы показывают, что таких людей не более 3%. Аналогичная ситуация наблюдается с дезинформацией. Опрос показал, что большинство участников считали почти половину аудитории Facebook распространителями фейковых новостей, однако статистика говорит об обратном: фактическая доля таких пользователей состав ...>>

Процессоры Ryzen AI 400 07.01.2026

Современные вычисления все больше ориентируются на интеграцию искусственного интеллекта и высокую производительность в компактных устройствах, таких как ноутбуки и мини-ПК. Новая линейка процессоров AMD Ryzen AI 400 демонстрирует, как разработчики объединяют мощные центральные ядра, графику и нейросетевые ускорители в одном чипе, чтобы удовлетворять растущие потребности пользователей в играх, контенте и ИИ-приложениях. AMD представила процессоры серии Gorgon Point, которые включают до 12 ядер Zen 5 и до 24 потоков вычислений. Чипы поддерживают интегрированную графику RDNA 3.5, обеспечивают максимальную тактовую частоту до 5,2 ГГц и имеют энергопотребление от 15 Вт до 54 Вт. Особое внимание уделено NPU, способному обрабатывать до 60 триллионов операций в секунду (TOPS), что делает эти процессоры эффективными для задач с искусственным интеллектом. Конструкция Ryzen AI 400 сочетает ядра Zen 5 и Zen 5c, обеспечивая высокую гибкость и производительность. Несмотря на то, что архитектур ...>>

Женщины лучше распознают признаки болезни по лицу 06.01.2026

Способность распознавать, что кто-то нездоров, часто проявляется интуитивно: бледная кожа, опущенные веки, уставшее выражение лица могут сигнализировать о недомогании. Новое исследование международной группы ученых показало, что женщины в среднем точнее мужчин улавливают такие тонкие невербальные признаки болезни, что может иметь эволюционные и социальные объяснения. В отличие от предыдущих работ, где использовались отредактированные фотографии или имитация больных лиц, ученые решили проверить, насколько люди способны распознавать естественные признаки недомогания. Такой подход позволил оценить реальную чувствительность к изменениям в лицах, возникающим при болезни. В исследовании приняли участие 280 студентов, поровну мужчин и женщин. Участникам предложили оценить 24 фотографии, на которых изображены люди как в здоровом состоянии, так и во время болезни. Это дало возможность сравнить восприятие естественных признаков недомогания в реальных лицах. Для анализа состояния каждого ...>>

Робот LG CLOiD 06.01.2026

LG представила своего нового работа CLOiD. Его возможности выходят за рамки простого выполнения команд - он способен адаптироваться к образу жизни владельца и управлять подключенными бытовыми приборами. LG CLOiD объединяет два ключевых направления корейской компании: платформу роботизированной помощи LG Q9 и экосистему умного дома LG ThinQ. На демонстрации робот показал, что умеет готовить завтрак: доставать молоко из холодильника, помещать круассан в духовку и выполнять другие кулинарные задачи. Кроме того, CLOiD может самостоятельно запускать стирку, после сушки складывать одежду и раскладывать ее по шкафу. Таким образом, робот подстраивается под повседневные привычки хозяев и может управлять всеми совместимыми устройствами, подключенными к сети. Конструкция LG CLOiD специально адаптирована для работы в жилых помещениях. Основной блок робота соединен с телом, оснащенным двумя шарнирными руками-манипуляторами, а базируется он на колесной платформе с функцией автономной навигации ...>>

Твердотельные батареи без потерь от замерзания ионов 05.01.2026

Энергетика и электроника сегодня все больше зависят от надежных и безопасных источников энергии. Твердотельные батареи рассматриваются как ключ к следующему этапу развития портативных и стационарных устройств, однако традиционные подходы сталкиваются с фундаментальной проблемой: при затвердевании электролита движение ионов замедляется или полностью останавливается. Новое исследование ученых из Оксфордского университета и их партнеров может изменить это представление и открыть путь к созданию безопасных и эффективных твердых аккумуляторов. В своей работе исследователи разработали новый класс органических электролитов, которые сохраняют высокую ионную проводимость независимо от состояния - жидкого, жидкокристаллического или твердого. Такие материалы получили название "электролиты, независимые от состояния" (state-independent electrolytes, SIE). Аспирантка Джульетт Барклай, первый автор исследования, отмечает, что это доказывает возможность проектировать органические молекулы так, чтоб ...>>

Случайная новость из Архива Ионисторы увеличили автономный пробег электромотоцикла 25.12.2019 Компания Nawa представила электрический мотоцикл с задним колесом без втулки, существенно превосходящий по пробегу без подзарядки большинство аналогичных транспортных средств. Этой особенностью прототип под названием Racer обязан использованию основной продукции Nawa - ионисторов. Аккумуляторная батарея емкостью 9 кВтч дополнена ионисторами емкостью 0,1 кВтч. Их добавление позволило получать обратно 80-90% энергии торможения - гораздо больше, чем удается получить в случае литий-ионных аккумуляторов. Оценить выигрыш позволяют такие данные: один и тот же мотоцикл с ионисторами может проехать без подзарядки от сети 300 км, а с тем же аккумулятором, но без ионисторов - 180 км. В серебристом блоке, который виден на фото, под ионисторы отведена верхняя часть, под аккумуляторы - нижняя. Поскольку ионисторы изготовлены из углерода, они относительно недороги и весят всего 10 кг, но их добавление эквивалентно увеличению емкости аккумулятора на 65%. Чтобы получить такой же прирост обычным путем, аккумулятор пришлось бы сделать намного больше и тяжелее. По очевидной причине технология наиболее эффективна в городских условиях, где разгоны постоянно чередуются с торможениями. Что касается разгона, до 100 км/ч Nawa Racer разгоняется меньше чем за 3 с. Прототип покажут на CES 2020. Сам он не предназначен для коммерциализации, а вот используемая в нем технология - да. Серийный выпуск ионисторов Nawa планирует начать в 2020 году.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026