Il-grafita ta 'kwalità għolja għandha saħħa mekkanika eċċellenti, stabbiltà termali, flessibilità għolja u konduttività termali u elettrika fil-pjan għolja ħafna, li tagħmilha waħda mill-aktar materjali avvanzati importanti għal ħafna applikazzjonijiet bħal kondutturi fototermali użati bħala batteriji fit-telefons. Pereżempju, tip speċjali ta 'grafita, grafita pirolitika ordnata ħafna (HOPG), hija waħda mill-aktar użati komunement fil-laboratorji. Materjal. Dawn il-proprjetajiet eċċellenti huma dovuti għall-istruttura f'saffi tal-grafita, fejn rabtiet kovalenti qawwija bejn l-atomi tal-karbonju fis-saffi tal-grafita jikkontribwixxu għal proprjetajiet mekkaniċi eċċellenti, konduttività termali u elettrika, filwaqt li ftit li xejn interazzjoni bejn is-saffi tal-grafita. L-azzjoni tirriżulta fi grad għoli ta' flessibilità. grafita. Għalkemm il-grafita ġiet skoperta fin-natura għal aktar minn 1000 sena u s-sinteżi artifiċjali tagħha ġiet studjata għal aktar minn 100 sena, il-kwalità tal-kampjuni tal-grafita, kemm naturali kif ukoll sintetiċi, hija 'l bogħod mill-ideali. Pereżempju, id-daqs tal-akbar oqsma tal-grafita tal-kristall wieħed f'materjali tal-grafita huwa tipikament inqas minn 1 mm, li huwa f'kuntrast qawwi mad-daqs ta 'ħafna kristalli bħal kristalli singoli tal-kwarz u kristalli singoli tas-silikon. Id-daqs jista 'jilħaq l-iskala ta' metru. Id-daqs żgħir ħafna tal-grafita ta 'kristall wieħed huwa dovut għall-interazzjoni dgħajfa bejn is-saffi tal-grafita, u l-flatness tas-saff tal-grafita hija diffiċli biex tinżamm waqt it-tkabbir, għalhekk il-grafita tinqasam faċilment f'diversi konfini tal-qamħ ta' kristall wieħed f'diżordni. . Biex issolvi din il-problema ewlenija, il-Professur Emeritus tal-Istitut Nazzjonali tax-Xjenza u t-Teknoloġija ta’ Ulsan (UNIST) u l-kollaboraturi tiegħu Prof Liu Kaihui, Prof Wang Enge tal-Università ta’ Peking, u oħrajn ipproponew strateġija għas-sintetizzazzjoni ta’ ordni ta’ magnitud irqiq. kristalli singoli tal-grafita. film, sa l-iskala pulzier. Il-metodu tagħhom juża fojl tan-nikil ta 'kristall wieħed bħala sottostrat, u l-atomi tal-karbonju huma mitmugħa minn wara tal-fojl tan-nikil permezz ta' "proċess isotermiku ta 'dissoluzzjoni-diffużjoni-depożizzjoni". Minflok ma użaw sors tal-kartun gassuż, għażlu materjal tal-karbonju solidu biex jiffaċilita t-tkabbir tal-grafita. Din l-istrateġija l-ġdida tagħmilha possibbli li jiġu prodotti films tal-grafita ta 'kristall wieħed bi ħxuna ta' madwar 1 pulzier u 35 mikron, jew aktar minn 100,000 saff tal-graffen fi ftit jiem. Meta mqabbel mal-kampjuni kollha tal-grafita disponibbli, il-grafita ta 'kristall wieħed għandha konduttività termali ta' ~ 2880 W m-1K-1, kontenut insinifikanti ta 'impuritajiet, u distanza minima bejn is-saffi. (1) Sintesi b'suċċess ta 'films tan-nikil ta' kristall wieħed ta 'daqs kbir bħala sottostrati ultra-ċatti tevita d-diżordni tal-grafita sintetika; (2) 100,000 saff ta ' graphene huma mkabbra iżotermikament f'madwar 100 siegħa, sabiex kull saff ta ' graphene huwa sintetizzat fl-istess ambjent kimiku u temperatura, li jiżgura l-kwalità uniformi tal-grafita; (3) Il-provvista kontinwa tal-karbonju min-naħa ta 'wara tal-fojl tan-nikil tippermetti li s-saffi tal-grafin jikbru kontinwament b'rata għolja ħafna, madwar saff wieħed kull ħames sekondi, "
Ħin tal-post: Nov-09-2022