il materiale più sottile mai prodotto, il grafene, consiste in un singolo strato di atomi di carbonio. formano una struttura a fili di pollo con un atomo di spessore, con proprietà uniche. è circa 200 volte più resistente dell'acciaio e molto flessibile. è trasparente, ma i gas e i liquidi non possono attraversarlo. inoltre, è un eccellente conduttore di energia elettrica. ci sono molte idee su come questo nanomateriale può essere usato, e la ricerca nelle applicazioni future è intensa.

"Il grafene è affascinante, ma estremamente difficile da studiare", afferma vagina mikhail, principale ingegnere di ricerca presso il dipartimento di scienza e tecnologia e il dipartimento di fisica, chimica e biologia dell'università di linköping.

uno dei fattori che contribuiscono alla difficoltà di comprendere le proprietà di grafene è che è ciò che è noto come un materiale "anisotropico". questo significa che le sue proprietà misurate sulla superficie piana dello strato di atomo di carbonio differiscono da quelle misurate ai bordi. inoltre, i tentativi di comprendere il comportamento del grafene a livello atomico sono complicati dal fatto che può essere prodotto in diversi modi. le proprietà del grafene in piccole scaglie, che hanno molti bordi, differiscono in molti modi da quelle del grafene prodotto come fogli con un'area di circa 1 cm2.

i ricercatori che hanno effettuato lo studio hanno utilizzato grafene creato su un cristallo di carburo di silicio con un metodo sviluppato presso l'università di linköping. quando il carburo di silicio viene riscaldato a 2000 ° c, gli atomi di silicio sulla superficie si spostano verso la fase vapore e rimangono solo gli atomi di carbonio. il grafene non reagisce facilmente con l'ambiente circostante a causa dell'alta qualità dello strato di grafene e della sua innata inerzia, mentre le applicazioni spesso si basano su un'interazione controllata tra il materiale e l'ambiente circostante, come le molecole di gas. una discussione continua tra i ricercatori sul campo è se è possibile attivare il grafene sulla superficie piana o se è necessario avere bordi. i ricercatori di liu hanno studiato ciò che accade quando i difetti nella superficie sono introdotti in modo controllato, e in questo modo hanno tentato di comprendere in modo più dettagliato come le proprietà del grafene siano correlate alla sua struttura.

"un processo elettrochimico noto come" anodizzazione "scompone lo strato di grafene in modo da creare più bordi, abbiamo misurato le proprietà del grafene anodizzato e scoperto che la capacità del materiale di immagazzinare elettricità era piuttosto elevata", afferma vagina mikhail.

più lavoro è necessario prima che le nuove conoscenze possano essere utilizzate e per produrre lo stesso effetto su una scala più ampia. gli scienziati hanno in programma di seguire la ricerca in vari modi.

"Il grafene sul carburo di silicio può essere realizzato in aree più ampie rispetto ad altri tipi di grafene: se possiamo modificare le proprietà del materiale in modo controllato, potrebbe essere possibile adattare la superficie per altre funzioni, ad esempio potrebbe essere possibile , per creare un sensore che ha la sua batteria integrata ", afferma mikael syväjärvi, principale ricercatore nel dipartimento di fisica, chimica e biologia e co-autore dell'articolo. è uno dei fondatori di una società, grafensic ab, che lavora con applicazioni commerciali di grafene su carburo di silicio.

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