ساخت گرافن‌های بدون موج

دانشمندان دانشگاه کلمبیا برای اولین بار در جهان موفق به ساخت گرافن‌‌هایی شدند که کاملاً صاف و عاری از موج هستند. از این گرافن‌ها می‌توان در مطالعه‌ی اثر موج‌ها در خواص فیزیکی و شیمیایی گرافن استفاده کرد.

دانشمندان دانشگاه کلمبیا برای اولین بار در جهان موفق به ساخت گرافن‌‌هایی شدند که کاملاً صاف و عاری از موج هستند. از این گرافن‌ها می‌توان در مطالعه‌ی اثر موج‌ها در خواص فیزیکی و شیمیایی گرافن استفاده کرد.

گرافن به ورقه‌های نازکی به ضخامت یک اتم کربن گفته می‌شود که دارای ویژگی‌های بسیار جالبی است؛ یکی از ویژگی‌های منحصربه‌‌فرد آن، وجود موج‌هایی بر روی این ورقه‌هاست. دلیل وجود این موج‌ها را به تنش واردشده از بستر گرافن نسبت می‌دهند. ارتفاع این موج‌ها تقریباً یک نانومتر و ابعادشان بین ۱۰ تا ۲۵ نانومتر می‌باشد. این موج‌ها به‌‌شدت خواص الکترونیکی این ماده را تحت تأثیر قرار می‌دهند. دلیل تغییر خواص الکترونیکی گرافن، اعمال میدان مغناطیسی مؤثر و تغییر آن دسته از قابلیت‌‌های موضعی است که در نهایت روی سرعت حرکت الکترون تأثیر می‌گذارد.

عده‌ای از دانشمندان معتقدند که وجود این موج‌ها در گرافن اجتناب‌‌ناپذیر بوده و برای پایداری حرارتی آن ضروری است علاوه بر این آنها بر این باورند که برخی از ویژگی‌های مشاهده‌‌شده در گرافن نظیر فعالیت شیمیایی بالای آن، از این موج‌ها ناشی می‌گیرد.

در این میان دانشمندان آمریکایی موفق به ساخت یک گرافن بدون موج شدند. آنها ورقه‌های گرافن را پس از تورق روی سطح تازه‌ی میکا نشست دادند (برای داشتن سطح تازه‌ای از میکا، یک لایه از روی آن برداشته می‌شود).

گرافن بدون موج می‌تواند برای مطالعه‌ی پدیده‌های فیزیکی مرتبط با موج‌ها مورد استفاده قرار گیرد؛ برای مثال می‌توان یک واکنش شیمیایی را روی هر دو نوع گرافن، موج دار و بدون موج، انجام داد تا اثر موج بر روی آن فرایند بررسی شود. نتایج این آزمایش‌ها به ما خواهد گفت که آیا واقعاً موج‌ها نقش مؤثری بر افزایش فعالیت شیمیایی گرافن دارد یا خیر.

این گروه تحقیقاتی در حال برنامه‌ریزی روی انجام آزمایش‌هایی است که با آن فعالیت شیمیایی و هدایت الکتریکی هر دو نوع گرافن مقایسه شود.

گفتنی است که نتایج کار آنها در نشریه‌ی Nature به چاپ رسیده‌‌است.

دانشمندان دانشگاه کلمبیا برای اولین بار در جهان موفق به ساخت گرافن‌‌هایی شدند که کاملاً صاف و عاری از موج هستند. از این گرافن‌ها می‌توان در مطالعه‌ی اثر موج‌ها در خواص فیزیکی و شیمیایی گرافن استفاده کرد.

گرافن به ورقه‌های نازکی به ضخامت یک اتم کربن گفته می‌شود که دارای ویژگی‌های بسیار جالبی است؛ یکی از ویژگی‌های منحصربه‌‌فرد آن، وجود موج‌هایی بر روی این ورقه‌هاست. دلیل وجود این موج‌ها را به تنش واردشده از بستر گرافن نسبت می‌دهند. ارتفاع این موج‌ها تقریباً یک نانومتر و ابعادشان بین ۱۰ تا ۲۵ نانومتر می‌باشد. این موج‌ها به‌‌شدت خواص الکترونیکی این ماده را تحت تأثیر قرار می‌دهند. دلیل تغییر خواص الکترونیکی گرافن، اعمال میدان مغناطیسی مؤثر و تغییر آن دسته از قابلیت‌‌های موضعی است که در نهایت روی سرعت حرکت الکترون تأثیر می‌گذارد.

عده‌ای از دانشمندان معتقدند که وجود این موج‌ها در گرافن اجتناب‌‌ناپذیر بوده و برای پایداری حرارتی آن ضروری است علاوه بر این آنها بر این باورند که برخی از ویژگی‌های مشاهده‌‌شده در گرافن نظیر فعالیت شیمیایی بالای آن، از این موج‌ها ناشی می‌گیرد.

در این میان دانشمندان آمریکایی موفق به ساخت یک گرافن بدون موج شدند. آنها ورقه‌های گرافن را پس از تورق روی سطح تازه‌ی میکا نشست دادند (برای داشتن سطح تازه‌ای از میکا، یک لایه از روی آن برداشته می‌شود).

گرافن بدون موج می‌تواند برای مطالعه‌ی پدیده‌های فیزیکی مرتبط با موج‌ها مورد استفاده قرار گیرد؛ برای مثال می‌توان یک واکنش شیمیایی را روی هر دو نوع گرافن، موج دار و بدون موج، انجام داد تا اثر موج بر روی آن فرایند بررسی شود. نتایج این آزمایش‌ها به ما خواهد گفت که آیا واقعاً موج‌ها نقش مؤثری بر افزایش فعالیت شیمیایی گرافن دارد یا خیر.

این گروه تحقیقاتی در حال برنامه‌ریزی روی انجام آزمایش‌هایی است که با آن فعالیت شیمیایی و هدایت الکتریکی هر دو نوع گرافن مقایسه شود.

گفتنی است که نتایج کار آنها در نشریه‌ی Nature به چاپ رسیده‌‌است.