Grafeen stiet al bekend as ûnbidich sterk, nettsjinsteande it feit dat it mar ien atoom dik is. Dus hoe kin it noch sterker makke wurde? Troch it yn diamantlagen te feroarjen, fansels. Undersykers yn Súd-Korea hawwe no in nije metoade ûntwikkele om grafeen yn 'e tinnste diamantfilms om te setten, sûnder hege druk te brûken.
Grafeen, grafyt en diamant binne allegear makke fan itselde materiaal - koalstof - mar it ferskil tusken dizze materialen is hoe't de koalstofatomen oaninoar rangearre en ferbûn binne. Grafeen is in laach koalstof dy't mar ien atoom dik is, mei sterke horizontale bannen tusken har. Grafyt bestiet út grafeenplaten dy't boppe-op elkoar steapele binne, mei sterke bannen binnen elke laach, mar swakke dy't ferskate platen ferbine. En yn diamant binne de koalstofatomen folle sterker ferbûn yn trije diminsjes, wêrtroch in ûnbidich hurd materiaal ûntstiet.
As de bannen tusken lagen fan grafeen fersterke wurde, kin it in 2D-foarm fan diamant wurde, bekend as diamaan. It probleem is dat dit normaal net maklik te dwaan is. Ien manier fereasket ekstreem hege druk, en sa gau as dy druk fuorthelle wurdt, feroaret it materiaal werom yn grafeen. Oare stúdzjes hawwe wetterstofatomen tafoege oan it grafeen, mar dat makket it lestich om de bannen te kontrolearjen.
Foar de nije stúdzje hawwe ûndersikers fan it Institute for Basic Science (IBS) en it Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) wetterstof ferfongen troch fluor. It idee is dat troch dûbele laach grafeen bleat te stellen oan fluor, de twa lagen tichter byinoar komme, wêrtroch sterkere bannen tusken har ûntsteane.
It team begon mei it meitsjen fan dûbele laach grafeen mei de beproefde metoade fan gemyske dampôfsetting (CVD), op in substraat makke fan koper en nikkel. Dêrnei bleatstelden se it grafeen oan dampen fan xenondifluoride. It fluor yn dat mingsel plakt oan 'e koalstofatomen, wêrtroch't de bannen tusken grafeenlagen fersterke wurde en in ultradunne laach fan fluorearre diamant ûntstiet, bekend as F-diaman.
It nije proses is folle ienfâldiger as oaren, wat it relatyf maklik meitsje moat om op te skaaljen. Ultradunne diamantplaten koenen sterkere, lytsere en fleksibelere elektroanyske komponinten meitsje, benammen as in healgeleider mei in brede gat.
"Dizze ienfâldige fluorineringsmetoade wurket by hast keamertemperatuer en ûnder lege druk sûnder gebrûk fan plasma of oare gasaktivearringsmeganismen, en ferminderet dêrtroch de mooglikheid fan it meitsjen fan defekten," seit Pavel V. Bakharev, earste auteur fan 'e stúdzje.
Pleatsingstiid: 24 april 2020