شیمیدانهای چینی با استفاده از ترکیب حلالهای مختلف موفق شدند تا گرافن معدنی یک دست استخراج کنند. این نوع گرافن دارای ساختار لانه زنبوری مشابه فنسهای توری است. با این روش جدید پژوهشگران توانستند گرافنهای بسازند که برای مصارف الکتریکی ایدهآل است.
ارائه روش جدیدی برای تولید – گرافن یک دست –
ورقههای گرافنی یک دست (IGAs) اولین بار توسط آندره گیم و کنستانتین نوسولف از دانشگاه منچستر در سال ۲۰۰۵ کشف شدند. آنها یک سال بعد از کشف گرافن موفق به کشف این ماده شدند. ورقههای گرافنی یکدست همانند گرافن معمولی از یک لایه اتم بهصورت ورقهای تشکیل شده است اما همانند شبکههای لانه زنبوری در فنسها، این ساختارها بههم متصل بوده که در نهایت منجر به افزایش انعطافپذیری و استحکام میشود. ورقههای گرافنی یکدست در دماهای بالا ناپایدارتر از گرافن معمولی هستند با این حال این ساختارها دارای مزایایی هستند که گرافن معمولی فاقد آن است برای مثال ورقههای گرافنی یکدست میتوانند مانند نیمههادیهای تقویت شده عمل کنند در حالی که نیاز به افزودن عامل تقویت کننده ندارند.
در حال حاضر برای تولید ورقههای گرافنی یک دست از ترفندهایی استفاده میشود. در این روشها با استفاده از حلالها میتوان از طریق لایهبرداری ورقههای گرافنی یک دست تولید کرد اما مشکلی که در این میان وجود دارد آن است که در این فرآیند نیاز به دمای بالا است، چنین دمایی موجب میشود زدودن محصول در مرحله نهایی دشوار شود.
اخیرا هاو لی زانگ و همکارانش از دانشگاه لانژو روش جدیدی برای تولید ورقههای گرافنی یکدست ارائه کردهاند: آنها موفق شدند دمای کار را پایین آورده و فرآیند لایهبرداری را بهخوبی انجام دهند. برای این کار این گروه تحقیقاتی دو حلال که پیش از این تصور میشد لایهبردارهای ضعیفی هستند را با هم ترکیب کردند، آب و اتانول.
برای لایهبرداری آنها مقداری پودر دی سولفید مولیبدن یا سولفید تنگستن یا نیترید بور را به مخلوط آب و اتانول اضافه کردند و بهمدت ۲۰ دقیقه در سانتریفیوژ قرار دادند. سپس محلول را بهمدت ۸ ساعت در اولتراسونیک قرار داده شد. در پایان ورقههای گرافنی یک دست را از سطح محلول جدا کردند. کای جی ژو میگوید برای انجام این پروژه میتوان از مخلوط حلالهای مختلف استفاده کرد، اما این راهبردی که ما بهکارگرفتیم شرایطی را فراهم میکند که پژوهشگران بتوانند سیستمهای حلالی ایدهآلی را برای کاربردهای ویژه طراحی کنند. ناگ، یکی از متخصصان ورقههای گرافنی یکدست در دانشگاه شیکاگو میگوید حلالیت ورقههای گرافنی یکدست که توسط این گروه تحقیقاتی تولید شده در آب و اتانول بسیار کم است. برای تولید فیلمهای یکنواخت باید حلالیت این سیستم را افزایش داد.