گرافن با وجود ضخامت یک اتم، در حال حاضر به دلیل قوی بودن فوق العاده شناخته شده است. پس چگونه می توان آن را حتی قوی تر کرد؟ البته با تبدیل آن به ورقه های الماس. اکنون محققان کره جنوبی روش جدیدی را برای تبدیل گرافن به نازک ترین لایه های الماس بدون نیاز به فشار بالا ایجاد کرده اند.
گرافن، گرافیت و الماس همه از یک ماده - کربن - ساخته شده‌اند، اما تفاوت بین این مواد در نحوه چیدمان و پیوند اتم‌های کربن به یکدیگر است. گرافن ورقه ای از کربن است که فقط یک اتم ضخامت دارد و پیوندهای قوی بین آنها به صورت افقی وجود دارد. گرافیت از ورقه‌های گرافن که روی هم چیده شده‌اند، با پیوندهای قوی درون هر ورقه، اما پیوندهای ضعیف ورق‌های مختلف را به هم متصل می‌کنند، تشکیل شده است. و در الماس، اتم‌های کربن به مراتب قوی‌تر در سه بعد به هم مرتبط هستند و ماده‌ای فوق‌العاده سخت را ایجاد می‌کنند.
هنگامی که پیوند بین لایه‌های گرافن تقویت می‌شود، می‌تواند به شکل دوبعدی الماس به نام دیامان تبدیل شود. مشکل این است که انجام این کار معمولاً آسان نیست. یکی از راه‌ها به فشارهای بسیار بالایی نیاز دارد و به محض حذف این فشار، مواد دوباره به گرافن بازمی‌گردند. مطالعات دیگر اتم های هیدروژن را به گرافن اضافه کرده اند، اما کنترل پیوندها را دشوار می کند.
برای مطالعه جدید، محققان موسسه علوم پایه (IBS) و موسسه ملی علم و فناوری اولسان (UNIST) هیدروژن را با فلوئور تعویض کردند. ایده این است که با قرار دادن گرافن دولایه در معرض فلوئور، دو لایه را به هم نزدیک‌تر می‌کند و پیوندهای قوی‌تری بین آنها ایجاد می‌کند.
این تیم کار را با ایجاد گرافن دولایه با استفاده از روش آزمایش شده و واقعی رسوب شیمیایی بخار (CVD)، روی بستری از مس و نیکل آغاز کرد. سپس گرافن را در معرض بخارات زنون دی فلوراید قرار دادند. فلوئور موجود در آن مخلوط به اتم‌های کربن می‌چسبد و پیوندهای بین لایه‌های گرافن را تقویت می‌کند و یک لایه بسیار نازک از الماس فلوئوردار به نام F-diamane ایجاد می‌کند.
فرآیند جدید بسیار ساده‌تر از سایرین است، که می‌تواند مقیاس آن را نسبتاً آسان کند. ورقه‌های بسیار نازک الماس می‌توانند قطعات الکترونیکی قوی‌تر، کوچک‌تر و انعطاف‌پذیرتر، به‌ویژه به‌عنوان یک نیمه‌رسانا با شکاف وسیع‌تر، ایجاد کنند.
پاول وی.
زمان ارسال: آوریل-24-2020