2D-Ёлка: ученые создали из графена самую тонкую новогоднюю елку в мире
Датские исследователи создали то, что, по их утверждениям, является самой тонкой новогодней елкой в мире, и она сделана из графена.
Графен имеет форму листа атомов углерода толщиной в один атом, связанных между собой в виде сот. Это самый тонкий и прочный искусственный материал в мире, к тому же он обладает высокой электропроводностью, теплопроводностью и высокой непроницаемостью.
Эти характеристики делают его весьма полезным в различных приложениях, таких как батареи, электронные устройства и высокопрочные композитные материалы.
Однако одна из проблем заключается в обеспечении его качества при производстве в промышленных масштабах. Поэтому и была сделана елка.
Созданная учеными Датского технического университета (DTU), елка имеет длину 14 см и всего одну треть нанометра в толщину — нанометр составляет одну миллиардную часть метра.
Она был вырезана из рулона графена длиной 10 метров, который был получен сначала «выращиванием» графена на многоразовом рулоне из медной фольги, а затем снятия графена с меди и переноса его на рулон недорогой полимерной пленки для обработки и хранения.
Хотя это устоявшийся метод производства графена, по-прежнему трудно проверить, не потерял ли графен какие-либо свои функциональные возможности при переносе с одного рулона на другой.
Команда ученых DTU решила эту проблему с помощью терагерцового излучения, которое в небольших количествах считается безвредным.
В частности, после того, как графен был перенесен на полимер, он сначала подвергался воздействию терагерцовых радиоволн, а затем сканировался, чтобы увидеть, сколько терагерцового излучения он поглотил. Способность графена поглощать такое излучение напрямую соответствует его электропроводности, поэтому, пока сканирование показывает, что излучение поглощается равномерно, все в порядке.
«За шуткой о рождественской [елке] скрывается важный прорыв», — говорит ведущий автор работы, профессор Питер Бёггильд.
«Впервые нам удалось провести поточный контроль качества графенового слоя во время его переноса. Выполнение этого является ключом к получению стабильных, воспроизводимых и пригодных для использования свойств материала, что является предпосылкой для использования графена, например, в электронных схемах».
Процесс показан на видео ниже.