Il-grafene diġà huwa magħruf li huwa inkredibilment qawwi, minkejja li huwa ħoxnin atomu wieħed biss. Allura kif jista' jsir aktar b'saħħtu? Billi jinbidel f'folji tad-djamanti, naturalment. Riċerkaturi fil-Korea t'Isfel issa żviluppaw metodu ġdid biex jikkonvertu l-grafene fl-irqaq films tad-djamanti, mingħajr ma jkollhom għalfejn jużaw pressjoni għolja.
Il-grafene, il-grafita u d-djamant huma kollha magħmula mill-istess sustanza – il-karbonju – iżda d-differenza bejn dawn il-materjali hija kif l-atomi tal-karbonju huma rranġati u magħqudin flimkien. Il-grafene hija folja tal-karbonju li hija ħoxna atomu wieħed biss, b'rabtiet qawwija bejniethom orizzontalment. Il-grafita hija magħmula minn folji tal-grafene mqiegħda fuq xulxin, b'rabtiet qawwija f'kull folja iżda rabtiet dgħajfa li jgħaqqdu folji differenti. U fid-djamant, l-atomi tal-karbonju huma marbuta ħafna aktar b'saħħithom fi tliet dimensjonijiet, u joħolqu materjal oerhört iebes.
Meta r-rabtiet bejn is-saffi tal-grafene jissaħħu, dan jista’ jsir forma 2D ta’ djamant magħruf bħala diamane. Il-problema hi li dan normalment mhux faċli li jsir. Mod wieħed jirrikjedi pressjonijiet għoljin ħafna, u hekk kif titneħħa dik il-pressjoni l-materjal jerġa’ lura f’grafene. Studji oħra żiedu atomi tal-idroġenu mal-grafene, iżda dan jagħmilha diffiċli biex jiġu kkontrollati r-rabtiet.
Għall-istudju l-ġdid, riċerkaturi fl-Istitut għax-Xjenza Bażika (IBS) u l-Istitut Nazzjonali tax-Xjenza u t-Teknoloġija ta' Ulsan (UNIST) biddlu l-idroġenu għall-fluworin. L-idea hi li billi l-grafene b'żewġ saffi jiġi espost għall-fluworin, iż-żewġ saffi jiġu eqreb lejn xulxin, u b'hekk jinħolqu rabtiet aktar b'saħħithom bejniethom.
It-tim beda billi ħoloq grafene b'saff doppju bl-użu tal-metodu ppruvat u ppruvat tad-depożizzjoni kimika tal-fwar (CVD), fuq sottostrat magħmul mir-ram u n-nikil. Imbagħad, esponew il-grafene għal fwar ta' difluoridu tal-kseno. Il-fluworin f'dik it-taħlita jeħel mal-atomi tal-karbonju, isaħħaħ ir-rabtiet bejn is-saffi tal-grafene u joħloq saff ultra-rqiq ta' djamant fluworinat, magħruf bħala F-diamane.
Il-proċess il-ġdid huwa ħafna aktar sempliċi minn oħrajn, u dan għandu jagħmilha relattivament faċli biex jiżdied l-iskala. Folji ultrarqaq tad-djamant jistgħu jagħmlu komponenti elettroniċi aktar b'saħħithom, iżgħar u aktar flessibbli, partikolarment bħala semikonduttur b'distakk wiesa'.
“Dan il-metodu sempliċi ta’ fluworinazzjoni jaħdem f’temperatura qrib it-temperatura tal-kamra u taħt pressjoni baxxa mingħajr l-użu ta’ plażma jew xi mekkaniżmi ta’ attivazzjoni tal-gass, u b’hekk inaqqas il-possibbiltà li jinħolqu difetti,” jgħid Pavel V. Bakharev, l-ewwel awtur tal-istudju.
Ħin tal-posta: 24 ta' April 2020