Grafenoa dagoeneko ezaguna da izugarri sendoa dela, atomo bakarreko lodiera izan arren. Beraz, nola egin daiteke are sendoagoa? Diamantezko xafla bihurtuz, noski. Hego Koreako ikertzaileek metodo berri bat garatu dute grafenoa diamantezko film finetan bihurtzeko, presio handia erabili beharrik gabe.
Grafenoa, grafitoa eta diamantea material berberaz eginda daude –karbonoaz–, baina material hauen arteko aldea karbono atomoak nola antolatzen eta elkarri lotzen diren da. Grafenoa atomo bakarreko lodierako karbono xafla bat da, horizontalki lotura sendoekin bien artean. Grafitoa bata bestearen gainean pilatutako grafeno xaflez osatuta dago, xafla bakoitzaren barruan lotura sendoak dituzte, baina ahulak xafla desberdinak lotzen dituzte. Eta diamantean, karbono atomoak askoz sendoago lotuta daude hiru dimentsiotan, material izugarri gogorra sortuz.
Grafeno geruzen arteko loturak indartzen direnean, diamano izeneko 2D diamante forma bihur daiteke. Arazoa da normalean ez dela erraza izaten. Modu batek presio oso altuak behar ditu, eta presio hori kentzen den bezain laster materiala grafeno bihurtzen da berriro. Beste ikerketa batzuek hidrogeno atomoak gehitu dizkiote grafenoari, baina horrek zaildu egiten du loturak kontrolatzea.
Ikerketa berrirako, Oinarrizko Zientzien Institutuko (IBS) eta Ulsango Zientzia eta Teknologia Institutu Nazionaleko (UNIST) ikertzaileek hidrogenoa fluorrarekin ordezkatu zuten. Ideia da grafeno bikoitza fluorrarekin kontaktuan jartzean, bi geruzak elkarrengandik hurbilago jartzen direla, bien arteko lotura sendoagoak sortuz.
Taldeak grafeno bikoitza sortzen hasi zen lurrun-deposizio kimikoaren (CVD) metodo frogatua erabiliz, kobrezko eta nikelezko substratu batean. Ondoren, grafenoa xenon difluoruroaren lurrunpean jarri zuten. Nahaste horretako fluorra karbono atomoei itsasten zaie, grafeno geruzen arteko loturak sendotuz eta diamante fluordun geruza ultramehe bat sortuz, F-diamano izenekoa.
Prozesu berria beste batzuk baino askoz sinpleagoa da, eta horrek eskala handitzea nahiko erraza egin beharko luke. Diamantezko xafla ultrameheek osagai elektroniko sendoagoak, txikiagoak eta malguagoak egin ditzakete, batez ere tarte zabaleko erdieroale gisa.
«Fluorazio-metodo sinple honek giro-tenperaturatik gertu eta presio baxuan funtzionatzen du, plasmarik edo gas-aktibazio mekanismorik erabili gabe, eta, beraz, akatsak sortzeko aukera murrizten du», dio Pavel V. Bakharev-ek, ikerketaren lehen egileak.
Argitaratze data: 2020ko apirilaren 24a