Գրաֆենն արդեն հայտնի է իր աներևակայելի ամուրությամբ, չնայած ընդամենը մեկ ատոմի հաստությանը։ Այսպիսով, ինչպե՞ս կարելի է այն ավելի ամուր դարձնել։ Իհարկե, այն վերածելով ադամանդի թերթերի։ Հարավային Կորեայի հետազոտողները մշակել են գրաֆենը ամենանուրբ ադամանդե 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 դասավորված և կապված ածխածնի ատոմները։ Գրաֆենը ածխածնի շերտ է, որը ընդամենը մեկ ատոմի հաստություն ունի և հորիզոնական ուղղությամբ ամուր կապեր ունի դրանց միջև։ Գրաֆիտը կազմված է միմյանց վրա դասավորված գրաֆենի թերթերից, որոնք ամուր կապեր ունեն յուրաքանչյուր թերթի ներսում, բայց թույլ կապեր են, որոնք միացնում են տարբեր թերթերը։ Իսկ ադամանդի դեպքում ածխածնի ատոմները շատ ավելի ամուր կապված են եռաչափության մեջ՝ ստեղծելով աներևակայելի կարծր նյութ։
Երբ գրաֆենի շերտերի միջև կապերը ամրապնդվում են, այն կարող է վերածվել ադամանի երկչափ ձևի, որը հայտնի է որպես դիաման: Խնդիրն այն է, որ սա սովորաբար հեշտ չէ անել: Մի եղանակ պահանջում է չափազանց բարձր ճնշումներ, և հենց որ այդ ճնշումը վերանում է, նյութը կրկին վերածվում է գրաֆենի: Այլ ուսումնասիրություններ գրաֆենին ավելացրել են ջրածնի ատոմներ, բայց դա դժվարացնում է կապերի վերահսկումը:
Նոր ուսումնասիրության համար Հիմնարար գիտությունների ինստիտուտի (IBS) և Ուլսանի գիտության և տեխնոլոգիայի ազգային ինստիտուտի (UNIST) հետազոտողները ջրածինը փոխարինել են ֆտորով։ Գաղափարն այն է, որ երկշերտ գրաֆենը ֆտորին ենթարկելով՝ այն երկու շերտերը ավելի է մոտեցնում միմյանց՝ ստեղծելով ավելի ամուր կապեր դրանց միջև։
Թիմը սկսեց երկշերտ գրաֆեն ստեղծելով՝ օգտագործելով քիմիական գոլորշիացման (CVD) փորձված և ճշգրիտ մեթոդը՝ պղնձից և նիկելից պատրաստված հիմքի վրա: Այնուհետև նրանք գրաֆենը ենթարկեցին քսենոնի դիֆտորիդի գոլորշիների ազդեցությանը: Այդ խառնուրդում պարունակվող ֆտորը կպչում է ածխածնի ատոմներին՝ ամրապնդելով գրաֆենի շերտերի միջև կապերը և ստեղծելով ֆտորացված ադամանդի գերբարակ շերտ, որը հայտնի է որպես F-դիաման:
Նոր գործընթացը շատ ավելի պարզ է, քան մյուսները, ինչը պետք է համեմատաբար հեշտացնի դրա մասշտաբավորումը: Ալմաստի գերբարակ թերթերը կարող են դառնալ ավելի ամուր, ավելի փոքր և ճկուն էլեկտրոնային բաղադրիչներ, մասնավորապես՝ որպես լայն բացվածքով կիսահաղորդիչ:
«Այս պարզ ֆտորացման մեթոդը գործում է սենյակային ջերմաստիճանին մոտ և ցածր ճնշման տակ՝ առանց պլազմայի կամ որևէ գազի ակտիվացման մեխանիզմների օգտագործման, հետևաբար նվազեցնում է արատների առաջացման հավանականությունը», - ասում է ուսումնասիրության առաջին հեղինակ Պավել Վ. Բախարևը։
Հրապարակման ժամանակը. Ապրիլի 24-2020