دانشمندان و مهندسان می‌توانند در دنیای نانومواد با استفاده از واحدهای ساختمانی به اندازه تنها ۱ نانومتر، ساختارهای جدیدی بسازند. اما برای انجام این کار، ابتدا باید چگونگی برهمکنش این واحدهای کوچک را با یکدیگر درک نمایند.
ایجاد صفحات پیوسته از اکسید گرافیت برای توسعه نانوابزارهای الکترونیکی
دانشمندان و مهندسان می‌توانند در دنیای نانومواد با استفاده از واحدهای ساختمانی
به اندازه تنها ۱ نانومتر، ساختارهای جدیدی بسازند. اما برای انجام این کار، ابتدا
باید چگونگی برهمکنش این واحدهای کوچک را با یکدیگر درک نمایند.
یکی از این واحدهای ساختمانی اکسید گرافیت است که اغلب برای ساخت گرافت از آن
استفاده می‌شود. گرافن ماده‌ای است که مطالعات زیادی روی آن صورت گرفته است و
دانشمندان بر این باورند که می توان از آن برای ساخت قطعات الکترونیکی ارزان، شفاف
و انعطاف‌پذیر مبتنی بر کربن استفاده نمود. اکسید گرافیت نیز همانند گرافن ورقه‌ای
است که ضخامت آن تنها یک اتم بوده، اما می‌تواند تا چند ده میکرومتر پهنا داشته
باشد.
جیازینگ هوآنگ، استاد علوم و مهندسی مواد در دانشگاه نورث وسترن به همراه گروه
تحقیقاتی‌اش در دانشکده مهندسی و علوم کاربردی بر روی چگونگی تجمع ورقه‌های اکسید
گرافیت کار می‌کنند. نتایج به دست آمده که در شماره ۲۶ ژانویه Journal of American
Chemical Society منتشر شده است، موجب تعجب آنها شده است. هوآنگ می‌گوید: «بسیار
کنجکاو بودیم بدانیم چگونه این ورقه های دوبعدی بسیار نازک با یکدیگر برهمکنش می
کنند. این دانش همچنین می‌تواند به تهیه فیلم‌های نازک گرافنی بهتر کمک کند».
هوآنگ و گروهش از طریق قرار دادن این ورقه‌ها روی آب (فرایندی که به نام آرایش
لانگمیر-بلاجت معروف است) آنها را مطالعه کردند. در این حالت ورقه‌ها به صورت مسطح
باقی مانده و پژوهشگران می‌توانند آنها را بررسی نمایند.
این پژوهشگران با استفاده از یک ابزار کوچک، ورقه‌ها را به سمت یکدیگر حرکت
دادند تا نحوه برهمکنش آنها را مشاهده کنند و سپس با استفاده از یک اسلاید شیشه‌ای
یا ویفر سیلیکونی، ورقه‌های برهمکنش‌داده را از روی آب برداشتند. هوآنگ و
همکارانش انتظار داشتند ورقه‌های گرافنی همانند یک دسته ورق، روی هم قرار گرفته
باشند. اما آنها دریافتند که با فشار دادن صفحات اکسید گرافیتی به سمت یکدیگر،
لبه‌های آنها چین خورده است.
هوآنگ می‌گوید: «این امر برای ما بسیار جالب بود. حال می دانیم زمانی که این
صفحات را به شکل لبه به لبه به سوی یکدیگر هل می‌دهیم، نیروی دافعه
الکتروستاتیکی نیروی غالب است. این دافعه مانع از همپوشانی لایه‌های اکسید
گرافیت با یکدیگر می‌شود».
اگر نیروی فشار را افزایش دهیم، این ورقه‌ها در نهایت یک ساختار در هم قفل‌شده
را تشکیل می دهند که به یک غشای پیوسته تبدیل می‌شود.
