Успеху графена мешают частицы кремния

16.12.2018

Выйдя из лабораторий в массовое производство, графен должен был произвести революцию. Однако и графен, и оксид графена уже несколько лет производят в промышленных масштабах, а ожидаемого прорыва так и не произошло. Устройства, в которых используется графен, до сих пор показывали совсем не такие превосходные результаты, как ожидалось.

Сырьем для промышленного производства графена служит очищенная от примесей разновидность графита. Рухолла Джалили (Rouhollah Jalili), Дорна Исрафилзаде (Dorna Esrafilzadeh) и их коллеги из Мельбурнского королевского технологического университета и иранского НИИ фундаментальных наук сравнили два графена: промышленный и тот, который создали в лаборатории из чистейшего графита. Сканирующая просвечивающая электронная микроскопия показала, что во всех коммерческих образцах есть примеси кремния. Частицы кремния попадают в графен из исходного сырья, поясняют авторы в недавней публикации в Nature. Ситуацию усугубляет то, что коммерческие производители графена перешли на относительно дешевое сырье, которое как раз и содержит примеси.

А чем же вредит кремний графену? Специалисты считают, что кремний, в частности, препятствует взаимодействию молекул жидкостей с поверхностью двумерного материала. В итоге сенсоры влажности на основе графена оказываются не такими чувствительными, как в теории, а конденсаторы из графена с примесями имеют меньшую емкость. Исследователи попытались очистить коммерческий графен от кремния в растворе щелочи, однако слой загрязнителя оказался прочным, а едкий раствор нарушал структуру двумерного материала.

Так что единственный способ избежать загрязнения - это использовать сверхчистое сырье. Авторы работы создали и протестировали датчик влажности и конденсатор из почти идеального по чистоте графена. Характеристики датчика оказались лучше, чем у каких-либо других известных сенсоров из двумерного материала, а конденсатор и вовсе оказался с рекордной емкостью, почти совпадающей с той, что предсказана теоретически.

<< Назад: Еда из воздуха 16.12.2018

>> Вперед: Смертельная опасность обычной пыли 15.12.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Нанопокрытие может помочь сохранить воду в озерах и водохранилищах 04.09.2026

Испарение представляет собой одну из наиболее заметных причин потери запасов пресной воды, особенно в регионах с жарким и сухим климатом. По мере повышения температуры эта проблема становится еще более актуальной: вода из озер, дамб и искусственных водохранилищ быстрее переходит в атмосферу, сокращая объем ресурсов, доступных для населения, сельского хозяйства и промышленности. Один из возможных способов замедлить этот процесс предложил физик Даниэль Кваси Кпегло, недавно получивший степень PhD по физике. Разработанная им концепция предполагает использование очень тонкого плавучего покрытия из наноматериала. Предполагается, что такой слой будет располагаться непосредственно на поверхности воды и выполнять роль своеобразного защитного "одеяла". Его задача заключается в ограничении количества инфракрасного теплового излучения Солнца, достигающего поверхности водоема, благодаря чему вода должна нагреваться медленнее и испаряться в меньшем объеме. Проблема, которую пытается решить ис ...>>

Линейная оптика Vossloh-Schwabe с равномерным освещением без бликов 04.09.2026

Плоские светильники должны одновременно обеспечивать высокую яркость, равномерное освещение и компактные размеры. При этом одна из главных технических проблем заключается в необходимости распределить свет от множества светодиодов так, чтобы на поверхности не появлялись яркие пятна и участки с недостаточной освещенностью. Компания Vossloh-Schwabe предлагает решить эту задачу с помощью специальной линейной оптики, предназначенной для светодиодов SMD W2. Оптика 1R разработана таким образом, чтобы формировать однородную яркость без бликов и одновременно уменьшать необходимую высоту светильника. Ее конструкция позволяет эффективнее использовать световой поток светодиодов, что особенно важно при создании тонких плоских осветительных систем. Оптическая эффективность достигает 96%, поэтому большая часть излучения направляется на рабочую поверхность, а потери света остаются минимальными. Главная особенность 1R - широкая фотометрическая диаграмма в форме так называемого "крыла летучей мыши ...>>

Теплицы будущего: ранняя диагностика растений и роботизация производства 03.09.2026

Современная теплица постепенно превращается из обычного сооружения для выращивания растений в высокотехнологичную производственную систему. Камеры, сенсоры и роботизированные платформы позволяют получать значительно больше информации о состоянии культуры и использовать ее для принятия решений. Однако само наличие большого количества датчиков еще не гарантирует практической пользы: важно понимать, насколько точны их показания, удобно ли устанавливать оборудование и действительно ли собранные данные помогают производителю. Именно эти вопросы специалисты Harvestis в Хоогстратене, Бельгия, ранее известного как Proefcentrum Hoogstraten, изучали в ходе испытаний современных сенсорных технологий и роботизированных решений. Особое внимание исследователи уделили автоматическому сбору информации о растениях. На демонстрациях в теплицах были представлены системы IUNU и Hortiworld, причем IUNU Luna предназначена для постоянного мониторинга культуры, прогнозирования урожая и оценки качества выпо ...>>

Компьютерный корпус Deepcool CG580 MESH 2F 03.09.2026

Компания Deepcool представила новую модель компьютерного корпуса CG580 MESH 2F, сделав акцент именно на воздушном потоке и широких возможностях организации охлаждения. Корпус имеет размеры 467 x 235 x 501 мм и выполнен в современном стиле с боковой панелью из закаленного стекла. Благодаря прозрачной стенке внутренние компоненты хорошо видны, что особенно актуально для систем с декоративной подсветкой. Внутреннее пространство разделено на верхнюю и нижнюю части, благодаря чему разработчикам удалось удобнее организовать размещение компонентов и кабелей, а также создать более рациональную схему движения воздуха. Главное внимание специалисты уделили вентиляции. Передняя панель корпуса выполнена в формате MESH и имеет большую площадь перфорации, поэтому воздух может свободно поступать внутрь. Уже в штатной комплектации CG580 MESH 2F оснащается двумя крупными 160-мм вентиляторами. При необходимости пользователь может значительно расширить систему охлаждения: суммарно корпус рассчитан н ...>>

Объединение МРТ и нейроинтерфейса в единую систему uMR Shenguan 02.09.2026

Современные интерфейсы мозг-компьютер постепенно переходят от простого наблюдения за активностью нервной системы к технологиям, способным одновременно анализировать и изменять работу определенных участков мозга. Китайские специалисты представили систему, которая объединяет эти возможности в рамках одной платформы. Разработчики называют uMR Shenguan первым в мире полноциклическим интерфейсом мозг-компьютер на основе магнитно-резонансной томографии. Проект реализовали совместно Shanghai United Imaging Healthcare и Тяньцзинский университет. Ключевое отличие новой платформы заключается в замкнутом характере ее работы. МРТ используется не только для регистрации мозговых сигналов: система сначала декодирует полученную информацию, затем осуществляет целевое воздействие на мозг и после этого измеряет возникшие изменения. Таким образом, результаты вмешательства можно практически сразу сопоставлять с исходными данными, превращая МРТ из исключительно диагностического инструмента в центральный ...>>

Случайная новость из Архива Беспроводная зарядка на расстоянии до 30 см 04.10.2017 Коллектив Pi, образованный выходцами из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology; MIT), представил беспроводную зарядную станцию, которая позволяет заряжать одновременно несколько мобильных устройств. Главное преимущество данной зарядной станции перед другими, использующими стандарт Qi, заключается в отсутствии необходимости устанавливать устройство на конкретное место. Зарядная станция Pi заряжает устройства в радиусе до 30 см, при этом их можно перемещать. Заряжать при помощи данной станции можно будет все новинки, которые поддерживают беспроводную зарядку, включая Samsung Galaxy S8, S8+, Note8, iPhone X, iPhone 8, Mate 9 и другие смартфоны. Но даже если в вашем смартфоне нет такой функциональности, то разработчики выпустят специальный чехол, который позволит пользоваться новой зарядной станцией. Мощность зарядного устройства составляет 10 Вт. Цена устройства составит около 200 долларов, а продажи начнутся в следующем году.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026