గ్రాఫేన్ కేవలం ఒక అణువు మందం ఉన్నప్పటికీ, అది అసాధారణంగా బలంగా ఉంటుందని ఇప్పటికే అందరికీ తెలుసు. మరి దానిని మరింత బలంగా ఎలా తయారు చేయవచ్చు? దానిని వజ్రపు పలకలుగా మార్చడం ద్వారా, నిస్సందేహంగా. దక్షిణ కొరియాలోని పరిశోధకులు ఇప్పుడు అధిక పీడనాన్ని ఉపయోగించాల్సిన అవసరం లేకుండా, గ్రాఫేన్ను అత్యంత పలుచని వజ్రపు పొరలుగా మార్చే ఒక కొత్త పద్ధతిని అభివృద్ధి చేశారు.
గ్రాఫేన్, గ్రాఫైట్ మరియు వజ్రం అన్నీ ఒకే పదార్థమైన కార్బన్తో తయారవుతాయి – కానీ ఈ పదార్థాల మధ్య ఉన్న తేడా కార్బన్ పరమాణువులు ఒకదానికొకటి ఎలా అమర్చబడి, బంధించబడి ఉన్నాయనే దానిలో ఉంది. గ్రాఫేన్ అనేది కేవలం ఒకే పరమాణువు మందం ఉన్న కార్బన్ పొర, దీనిలోని పరమాణువుల మధ్య అడ్డంగా బలమైన బంధాలు ఉంటాయి. గ్రాఫైట్ అనేది ఒకదానిపై ఒకటి పేర్చబడిన గ్రాఫేన్ పొరలతో తయారవుతుంది, దీనిలో ప్రతి పొరలో బలమైన బంధాలు ఉంటాయి కానీ వేర్వేరు పొరలను కలిపేవి బలహీనమైన బంధాలు. ఇక వజ్రంలో, కార్బన్ పరమాణువులు త్రిమితీయంగా చాలా బలంగా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి, ఇది అత్యంత కఠినమైన పదార్థంగా తయారవుతుంది.
గ్రాఫేన్ పొరల మధ్య బంధాలు బలపడినప్పుడు, అది డైఅమేన్ అని పిలువబడే వజ్రం యొక్క 2D రూపంగా మారగలదు. సమస్య ఏమిటంటే, సాధారణంగా ఇలా చేయడం అంత సులభం కాదు. ఒక పద్ధతికి అత్యంత అధిక పీడనాలు అవసరం, మరియు ఆ పీడనాన్ని తొలగించిన వెంటనే ఆ పదార్థం తిరిగి గ్రాఫేన్గా మారిపోతుంది. ఇతర అధ్యయనాలు గ్రాఫేన్కు హైడ్రోజన్ పరమాణువులను జోడించాయి, కానీ అది బంధాలను నియంత్రించడాన్ని కష్టతరం చేస్తుంది.
ఈ కొత్త అధ్యయనం కోసం, ఇన్స్టిట్యూట్ ఫర్ బేసిక్ సైన్స్ (IBS) మరియు ఉల్సాన్ నేషనల్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ (UNIST) పరిశోధకులు హైడ్రోజన్కు బదులుగా ఫ్లోరిన్ను ఉపయోగించారు. దీని వెనుక ఉన్న ఆలోచన ఏమిటంటే, బైలేయర్ గ్రాఫేన్ను ఫ్లోరిన్కు గురిచేయడం ద్వారా, అది ఆ రెండు పొరలను మరింత దగ్గరగా తీసుకువచ్చి, వాటి మధ్య బలమైన బంధాలను సృష్టిస్తుంది.
ఆ బృందం, రాగి మరియు నికెల్తో తయారు చేసిన సబ్స్ట్రేట్పై, రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (CVD) అనే నిరూపితమైన పద్ధతిని ఉపయోగించి ద్విపొర గ్రాఫేన్ను సృష్టించడంతో తమ పనిని ప్రారంభించారు. ఆ తర్వాత, వారు ఆ గ్రాఫేన్ను జినాన్ డైఫ్లోరైడ్ ఆవిరులకు గురిచేశారు. ఆ మిశ్రమంలోని ఫ్లోరిన్ కార్బన్ అణువులకు అంటుకుని, గ్రాఫేన్ పొరల మధ్య బంధాలను బలపరుస్తుంది. దీనివల్ల F-డైమనే అని పిలువబడే ఫ్లోరినేటెడ్ వజ్రం యొక్క అత్యంత పలుచని పొర ఏర్పడుతుంది.
ఈ కొత్త ప్రక్రియ ఇతర వాటి కంటే చాలా సరళమైనది, దీనివల్ల దీనిని పెద్ద ఎత్తున విస్తరించడం సాపేక్షంగా సులభం అవుతుంది. అతి పలుచని వజ్రపు పలకలు, ముఖ్యంగా వైడ్-గ్యాప్ సెమీ-కండక్టర్గా, మరింత బలమైన, చిన్న మరియు మరింత నమ్యత గల ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలను తయారు చేయడానికి ఉపయోగపడతాయి.
"ఈ సరళమైన ఫ్లోరినేషన్ పద్ధతి ప్లాస్మా లేదా ఏవైనా గ్యాస్ యాక్టివేషన్ మెకానిజమ్లను ఉపయోగించకుండా, గది ఉష్ణోగ్రతకు దగ్గరగా మరియు తక్కువ పీడనం వద్ద పనిచేస్తుంది, అందువల్ల లోపాలు ఏర్పడే అవకాశాన్ని తగ్గిస్తుంది," అని ఈ అధ్యయనం యొక్క మొదటి రచయిత పావెల్ వి. బఖరేవ్ అన్నారు.
పోస్ట్ చేసిన సమయం: ఏప్రిల్-24-2020