ग्राफीन केवल एक परमाणु मोटा होने के बावजूद पहले से ही अविश्वसनीय रूप से मजबूत होने के लिए जाना जाता है। तो इसे और भी मजबूत कैसे बनाया जा सकता है? बेशक, इसे हीरे की चादरों में बदलकर। दक्षिण कोरिया के शोधकर्ताओं ने अब उच्च दबाव का उपयोग किए बिना ग्राफीन को सबसे पतली हीरे की फिल्मों में परिवर्तित करने की एक नई विधि विकसित की है।
ग्राफीन, ग्रेफाइट और हीरा सभी एक ही चीज - कार्बन - से बने होते हैं, लेकिन इन सामग्रियों के बीच अंतर यह है कि कार्बन परमाणु कैसे व्यवस्थित होते हैं और एक साथ बंधे होते हैं। ग्राफीन कार्बन की एक शीट है जो केवल एक परमाणु मोटी होती है, जिसके बीच क्षैतिज रूप से मजबूत बंधन होते हैं। ग्रेफाइट एक दूसरे के ऊपर खड़ी ग्राफीन शीट से बना होता है, जिसमें प्रत्येक शीट के भीतर मजबूत बंधन होते हैं लेकिन विभिन्न शीटों को जोड़ने वाले कमजोर बंधन होते हैं। और हीरे में, कार्बन परमाणु तीन आयामों में कहीं अधिक मजबूती से जुड़े होते हैं, जिससे एक अविश्वसनीय रूप से कठोर पदार्थ बनता है।
जब ग्राफीन की परतों के बीच के बंधन मजबूत हो जाते हैं, तो यह हीरे का 2डी रूप बन सकता है जिसे डायमेन कहा जाता है। समस्या यह है कि सामान्यतः ऐसा करना आसान नहीं है। एक तरह से अत्यधिक उच्च दबाव की आवश्यकता होती है, और जैसे ही वह दबाव हटा दिया जाता है, सामग्री वापस ग्राफीन में बदल जाती है। अन्य अध्ययनों ने ग्राफीन में हाइड्रोजन परमाणुओं को जोड़ा है, लेकिन इससे बांड को नियंत्रित करना मुश्किल हो जाता है।
नए अध्ययन के लिए, इंस्टीट्यूट फॉर बेसिक साइंस (आईबीएस) और उल्सान नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (यूएनआईएसटी) के शोधकर्ताओं ने फ्लोरीन के लिए हाइड्रोजन की अदला-बदली की। विचार यह है कि बाइलेयर ग्राफीन को फ्लोरीन के संपर्क में लाकर, यह दो परतों को एक साथ लाता है, जिससे उनके बीच मजबूत बंधन बनते हैं।
टीम ने तांबे और निकल से बने सब्सट्रेट पर रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) की आजमाई हुई और सही विधि का उपयोग करके बाइलेयर ग्राफीन बनाना शुरू किया। फिर, उन्होंने ग्राफीन को ज़ेनॉन डिफ़्लुओराइड के वाष्प के संपर्क में लाया। उस मिश्रण में फ्लोरीन कार्बन परमाणुओं से चिपक जाता है, ग्राफीन परतों के बीच बंधन को मजबूत करता है और फ्लोरिनेटेड हीरे की एक अति पतली परत बनाता है, जिसे एफ-डायमेन के रूप में जाना जाता है।
नई प्रक्रिया दूसरों की तुलना में कहीं अधिक सरल है, जिससे इसे बढ़ाना अपेक्षाकृत आसान हो जाएगा। हीरे की अल्ट्राथिन शीट मजबूत, छोटे और अधिक लचीले इलेक्ट्रॉनिक घटकों का निर्माण कर सकती हैं, विशेष रूप से चौड़े अंतराल वाले अर्ध-कंडक्टर के रूप में।
अध्ययन के पहले लेखक पावेल वी. बखारेव कहते हैं, "यह सरल फ्लोरिनेशन विधि प्लाज्मा या किसी गैस सक्रियण तंत्र के उपयोग के बिना कमरे के तापमान पर और कम दबाव में काम करती है, इसलिए दोष पैदा होने की संभावना कम हो जाती है।"
पोस्ट करने का समय: अप्रैल-24-2020