கிராஃபீனிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் மிக மெல்லிய வைரப் படலம் மின்னணு சாதனங்களை வலுப்படுத்தக்கூடும்.

கிராஃபீன் வெறும் ஓர் அணு தடிமன் கொண்டதாக இருந்தபோதிலும், அது நம்பமுடியாத அளவிற்கு வலிமையானது என்பது ஏற்கனவே அறியப்பட்டதே. அப்படியென்றால், அதை இன்னும் வலிமையானதாக மாற்றுவது எப்படி? நிச்சயமாக, அதை வைரத் தகடுகளாக மாற்றுவதன் மூலம்தான். தென்கொரிய ஆராய்ச்சியாளர்கள் இப்போது, ​​அதிக அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தத் தேவையில்லாமல், கிராஃபீனை மிக மெல்லிய வைரப் படலங்களாக மாற்றுவதற்கான ஒரு புதிய முறையை உருவாக்கியுள்ளனர்.

கிராஃபீன், கிராஃபைட் மற்றும் வைரம் ஆகிய அனைத்தும் ஒரே பொருளான கார்பனால் ஆனவை. ஆனால், இந்தப் பொருட்களுக்கு இடையேயான வேறுபாடு, கார்பன் அணுக்கள் எவ்வாறு அடுக்கப்பட்டு ஒன்றோடொன்று பிணைக்கப்பட்டுள்ளன என்பதில் உள்ளது. கிராஃபீன் என்பது ஒரே ஒரு அணு தடிமன் கொண்ட ஒரு கார்பன் தகடு ஆகும், இதில் அவற்றுக்கிடையே கிடைமட்டமாக வலுவான பிணைப்புகள் உள்ளன. கிராஃபைட் என்பது ஒன்றன் மேல் ஒன்றாக அடுக்கப்பட்ட கிராஃபீன் தகடுகளால் ஆனது; இதில் ஒவ்வொரு தகட்டிலும் வலுவான பிணைப்புகளும், வெவ்வேறு தகடுகளை இணைக்கும் பிணைப்புகள் பலவீனமாகவும் இருக்கும். மேலும், வைரத்தில், கார்பன் அணுக்கள் முப்பரிமாணத்தில் மிகவும் வலுவாகப் பிணைக்கப்பட்டு, நம்பமுடியாத அளவிற்கு கடினமான ஒரு பொருளை உருவாக்குகின்றன.

கிராஃபீனின் அடுக்குகளுக்கு இடையேயான பிணைப்புகள் வலுப்படுத்தப்படும்போது, ​​அது டயமேன் எனப்படும் வைரத்தின் இருபரிமாண வடிவமாக மாறக்கூடும். ஆனால், இதைச் செய்வது பொதுவாக எளிதல்ல என்பதே சிக்கலாகும். ஒரு வழிமுறைக்கு மிக அதிக அழுத்தங்கள் தேவைப்படுகின்றன, மேலும் அந்த அழுத்தம் நீக்கப்பட்டவுடன், அந்தப் பொருள் மீண்டும் கிராஃபீனாக மாறிவிடுகிறது. மற்ற ஆய்வுகள் கிராஃபீனுடன் ஹைட்ரஜன் அணுக்களைச் சேர்த்துள்ளன, ஆனால் அது பிணைப்புகளைக் கட்டுப்படுத்துவதை கடினமாக்குகிறது.

இந்தப் புதிய ஆய்விற்காக, அடிப்படை அறிவியல் நிறுவனம் (IBS) மற்றும் உல்சன் தேசிய அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப நிறுவனம் (UNIST) ஆகியவற்றின் ஆராய்ச்சியாளர்கள், ஹைட்ரஜனுக்குப் பதிலாக ஃபுளூரினைப் பயன்படுத்தினர். இரு அடுக்கு கிராஃபீனை ஃபுளூரினுக்கு வெளிப்படுத்துவதன் மூலம், அது இரண்டு அடுக்குகளையும் நெருக்கமாகக் கொண்டுவந்து, அவற்றுக்கிடையே வலுவான பிணைப்புகளை உருவாக்குகிறது என்பதே இதன் பின்னணியில் உள்ள கருத்தாகும்.

அந்தக் குழு, தாமிரம் மற்றும் நிக்கலால் ஆன ஒரு அடித்தளத்தின் மீது, நன்கு சோதிக்கப்பட்ட இரசாயன ஆவிப் படிவு (CVD) முறையைப் பயன்படுத்தி இரு அடுக்கு கிராஃபீனை உருவாக்குவதன் மூலம் தங்கள் பணியைத் தொடங்கியது. பின்னர், அவர்கள் அந்த கிராஃபீனை செனான் டைஃபுளோரைடின் ஆவிகளுக்கு வெளிப்படுத்தினர். அந்தக் கலவையில் உள்ள ஃபுளூரின், கார்பன் அணுக்களுடன் ஒட்டிக்கொண்டு, கிராஃபீன் அடுக்குகளுக்கு இடையேயான பிணைப்புகளை வலுப்படுத்துகிறது. இதன் மூலம், F-டயமேன் என்று அழைக்கப்படும் ஃபுளூரினேற்றப்பட்ட வைரத்தின் மிக மெல்லிய அடுக்கு ஒன்று உருவாகிறது.

இந்தப் புதிய செயல்முறை மற்றவற்றை விட மிகவும் எளிமையானது, இது உற்பத்தியை அதிகரிப்பதை ஒப்பீட்டளவில் எளிதாக்கும். மிக மெல்லிய வைரத் தகடுகள், குறிப்பாக அகன்ற இடைவெளி கொண்ட குறைக்கடத்தியாக, வலிமையான, சிறிய மற்றும் அதிக நெகிழ்வுத்தன்மை கொண்ட மின்னணு பாகங்களை உருவாக்கக்கூடும்.

"இந்த எளிய ஃபுளூரினேஷன் முறையானது, பிளாஸ்மா அல்லது வேறு எந்த வாயு செயலாக்க வழிமுறைகளையும் பயன்படுத்தாமல், அறை வெப்பநிலைக்கு அருகிலும் குறைந்த அழுத்தத்திலும் செயல்படுவதால், குறைபாடுகள் உருவாகும் வாய்ப்பைக் குறைக்கிறது," என்கிறார் இந்த ஆய்வின் முதல் ஆசிரியரான பாவெல் வி. பஹாரேவ்.