تولید ورقه‌های گرافنی سخت با ابعاد بزرگ

تا همین اواخر دانشمندان فکر می‌کردند صفحات گرافن، نرم و انعطاف‌پذیر بوده و
به طور خود‌به‌خودی به ساختارهای نانولوله‌مانند پیچ می‌خورند.تیم بوث و پیتر
بلیک از دانشگاه منچستر انگلیس همراه با همکاران خود نشان داده‌اند که ورقه‌های
گرافن معلق می‌توانند وزن خود و اشیایی را که به آنها متصل هستند، بدون خم شدن
تحمل کنند.

بوث می‌گوید: «دیدن اینکه گرافن می‌تواند نه تنها وزن خود، بلکه وزن نانوذرات
مس را که هزاران بار سنگین‌تر از خود هستند، تحمل ‌کند، برای همه ما تعجب‌آور
بود».

این گروه برای تولید ورقه‌های گرافن از روش جدا کردن میکرومکانیکی استفاده کرده
است. در این روش گرافیت روی یک سطح زبر کشیده شده و ورقه‌های گرافیت و صفحات
کوچک گرافنی ایجاد می‌شود (درست همان کاری که زمان نوشتن با مداد اتفاق
می‌افتد). بوث و همکارانش پس از معلق نمودن این ورقه‌ها، ویژگی‌های آنها را با
استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری در SuperSTEM واقع در Daresbury تعیین
کردند؛ آنها با این کار توانستند شبکه‌های گرافن و تک‌مولکول‌های اکسیژن جذب
شده روی سطح آنها را مشاهده کنند.

بوث می‌گوید این یافته جدید نشان می‌دهد که می‌توان از گرافن در سیستم‌های
مختلفی استفاده کرد. وی می‌افزاید: «برای نمونه نور مرئی را از درون این
ورقه‌ها عبور داده و نشان دادیم که میزان جذب نور توسط ثابت ساختار تعیین
می‌شود. ثابت ساختار یک عدد بی‌ بُعد است که میزان برهمکنش مغناطیسی (یکی از
چهار نیروی بنیادی طبیعت) را نشان می‌دهد. انجام چنین آزمایشاتی با استفاده از
گرافن نانومقیاس معلق‌شده امکان‌پذیر نیست».

اسلاید میکروسکوپی ایده‌آل

بوث می‌گوید چنین نمونه‌هایی برای محققانی که می‌خواهند با استفاده از روش‌های
ماکرومقیاس روی ویژگی‌های نوری، حرارتی، یا مکانیکی گرافن تحقیق نمایند، مفید
هستند. «ما نشان داده‌ایم که گرافن ماده کاملی برای مشاهده اشیای نانومقیاس در
TEM است. این ماده از کربن خالص تهیه شده و با داشتن ساختار شبکه‌ای کامل،
اثرات پس‌زمینه بسیار کمی روی تصاویر ایجاد می‌کند».

این گروه پژوهشی در حال تلاش برای تولید گرافن معلق در مقیاس وسیع با تماس‌های
الکتریکی است تا بتوانند از آن در اندازه‌گیری‌های TEM درون‌تنی استفاده کنند.