Գրաֆենն արդեն հայտնի է աներևակայելի ուժեղ լինելու համար՝ չնայած ընդամենը մեկ ատոմ հաստությամբ: Այսպիսով, ինչպե՞ս կարելի է այն ավելի ուժեղ դարձնել: Անշուշտ ադամանդի թիթեղների վերածելով։ Հարավային Կորեայի հետազոտողները այժմ մշակել են գրաֆենը ամենաբարակ ադամանդի թաղանթների վերածելու նոր մեթոդ՝ առանց բարձր ճնշման կիրառման:
Գրաֆենը, գրաֆիտը և ադամանդը բոլորը պատրաստված են նույն նյութից՝ ածխածնից, բայց այս նյութերի միջև տարբերությունն այն է, թե ինչպես են ածխածնի ատոմները դասավորված և միացված իրար: Գրաֆենը ածխածնի թիթեղ է, որն ունի ընդամենը մեկ ատոմ հաստություն, նրանց միջև հորիզոնական ամուր կապերով: Գրաֆիտը կազմված է գրաֆենի թիթեղներից, որոնք դրված են իրար վրա, յուրաքանչյուր թերթի ներսում ամուր կապերով, բայց տարբեր թիթեղները միացնող թույլ կապերով: Իսկ ադամանդի մեջ ածխածնի ատոմները շատ ավելի ամուր են կապված երեք հարթություններում՝ ստեղծելով անհավանական կոշտ նյութ:
Երբ գրաֆենի շերտերի միջև կապերն ամրապնդվում են, այն կարող է դառնալ ադամանդի 2D ձև, որը հայտնի է որպես դիաման: Խնդիրն այն է, որ դա սովորաբար հեշտ չէ անել: Ճանապարհներից մեկը պահանջում է չափազանց բարձր ճնշումներ, և հենց որ այդ ճնշումը հանվի, նյութը վերադառնում է գրաֆենի: Այլ ուսումնասիրություններ գրաֆենին ավելացրել են ջրածնի ատոմներ, սակայն դա դժվարացնում է կապերը կառավարելը։
Նոր հետազոտության համար Հիմնարար գիտությունների ինստիտուտի (IBS) և Ուլսանի Գիտության և տեխնոլոգիաների ազգային ինստիտուտի (UNIST) հետազոտողները ջրածինը փոխարինեցին ֆտորով: Գաղափարն այն է, որ երկշերտ գրաֆենը ֆտորին ենթարկելով՝ այն մոտեցնում է երկու շերտերը՝ ստեղծելով ավելի ամուր կապեր նրանց միջև։
Թիմը սկսեց ստեղծել երկշերտ գրաֆեն՝ օգտագործելով քիմիական գոլորշիների նստեցման փորձված մեթոդը (CVD)՝ պղնձից և նիկելից պատրաստված ենթաշերտի վրա: Այնուհետև նրանք գրաֆենը ենթարկեցին քսենոն դիֆտորիդի գոլորշիների: Այդ խառնուրդի ֆտորը կպչում է ածխածնի ատոմներին՝ ամրացնելով կապերը գրաֆենի շերտերի միջև և ստեղծելով ֆտորացված ադամանդի գերբարակ շերտ, որը հայտնի է որպես F-diamane:
Նոր գործընթացը շատ ավելի պարզ է, քան մյուսները, ինչը պետք է համեմատաբար դյուրին դարձնի դրա ընդլայնումը: Ադամանդի գերբարակ թիթեղները կարող են ստեղծել ավելի ամուր, փոքր և ճկուն էլեկտրոնային բաղադրիչներ, հատկապես որպես լայն բաց կիսահաղորդիչ:
«Ֆտորացման այս պարզ մեթոդն աշխատում է մոտ սենյակային ջերմաստիճանում և ցածր ճնշման տակ՝ առանց պլազմայի կամ գազի ակտիվացման մեխանիզմների օգտագործման, հետևաբար նվազեցնում է թերությունների առաջացման հավանականությունը», - ասում է հետազոտության առաջին հեղինակ Պավել Վ. Բախարևը:
Հրապարակման ժամանակը՝ ապրիլի 24-2020