منذ اكتشافه في عام 2004، ويعتقد العلماء أن الجرافين قد يكون هدية من الموصلية الفائقة. 19 يناير باحثون من جامعة كامبريدج نشر ورقة في مجلة "الطبيعة للاتصالات" أشار إلى أنها وجدت طريقة لتحفيز قدرة النوم من الجرافين، ومقاومة الجرافين في توصيل التيار صفرا.

أغتنم هذه الفرصة، علينا أولا أن نفهم ما الجرافين:

[الجرافين: مستقبل معجزة المواد ثنائية الأبعاد]

الجرافين. (المصدر: ويكيبيديا)

الجرافين هو نوع من الكربون سداسية ذرات تشكل طائرة العسل شعرية من الفيلم، وسمك فقط مادة ثنائي الأبعاد هو ذرة كربون.

الجرافين وقد اعتبر هو بنية افتراضية وحدها لا يمكن أن توجد مستقر حتى عام 2004 أن العلماء نجحوا في الجرافين تجربة الانقسام من الجرافيت.

الجرافين مع الماس والغرافيت، وتتكون من ذرات الكربون. اليسار: الماس، إلى اليمين: الجرافيت. (المصدر: المجموعة الإعلامية العلوم)

إعداد [طرق] من الجرافين

1. طريقة تقشير الميكرو ميكانيكية

في عام 2004 من قبل أندريه غييم من جامعة مانشستر في المملكة المتحدة (نظرا لجائزة نوبل في الفيزياء عام رائدة التجارب من المواد الجرافين ثنائية الأبعاد) عملية لإعداد تطوير مجموعة أبحاث الجرافين.

كان يعلق على الشريط لقوة لاصقة قوية على الجرافيت، الشريط المسيل للدموع، قشر الطبقة العليا طبقة رقيقة من الجرافيت:

ضغط طبقة الكربون على طبقة من الشريط واصل، بحيث يصبح أرق:

يتم تثبيتها على شريط من رقائق الجرافيت إلى رقاقة السيليكون شقة، ومن ثم تمزيق الشريط تتم إزالة وأخيرا مع مثل كمذيب الأسيتون، لتعطي إلا الجرافين ذرة واحدة سميكة على رقاقة السيليكون:

ميزة هذه الطريقة لإعداد نطاق واسع من المنتجات عالية الجودة آلة بسيطة، ولكن العيب هو العائد المنخفض، فمن الصعب تحقيق الجرافين.

2. ترسيب البخار الكيميائي

الجرافين يمكن أيضا أن تنتج عن طريق تفاعل كيميائي. الكيميائية ترسيب البخار هو طريقة جديدة لإعداد الجرافين وضعت في وقت لاحق، وجود ارتفاع جودة المنتجات، ويمكن إنتاجها بكميات كبيرة قليلا، وتصبح تدريجيا الأسلوب الرئيسي من التحضير.

أولا، موقد التدفئة النحاس إلى 1000 درجة مئوية:

ثم نقل غاز الميثان والهيدروجين في الفرن:

في درجات حرارة عالية، والميثان ذرات الكربون التحلل كثف على سطح النحاس الحصول في نهاية المطاف مستمرة، ذرات فقط من سمك الفيلم الجرافين:

[] خصائص الجرافين

الجرافين لديها العديد من الخصائص المدهشة. على سبيل المثال:

• في حين الجرافين رقيقة جدا، ولكن العلاقة بين التركيب البلوري الكمال والذرات الفائقة، فإنه من الصعب أيضا من الماس.

• لأنه هو ذرة واحدة فقط في السمك، وبالتالي غرام من الجرافين يمكن أن تغطي على ملعب لكرة القدم بأكمله؛

• في درجة حرارة الغرفة، والتوصيل أسرع من ذلك بكثير من غيرها من المواد، مثل 250 مرات أسرع من السيليكون.

• لديه توافق مع الحياة جيدة جدا، وبالتالي يمكن استخدامها في الطب الحيوي.

• في التوصيل الحراري من كتلة النحاس 10 مرات؛

• إذا كان سمك شعرة الإنسان في القطر الجرافين 100000 من الفيلم التفاف مطوية كما سميكة، الفيل الضغط المطلوب يقف على قلم رصاص ولدت، من أجل اختراق ذلك.

والعديد من الخصائص مفاجئة، قد يتم تطبيق الجرافين في نواح كثيرة. (المصدر: صورة جورو)

بطبيعة الحال، فإنه يمكن أيضا أن تطبق على مختلف الجوانب. على سبيل المثال:

• الأنابيب النانوية الكربونية أحادية الجدار أو مزدوجة الجدران.

• يسمح الجرافين المواد البوليمرية مع سيارة كهربائية خلية مستمرة 800 كم.

• ضوء الصمام الثنائي العضوي.

• تحلية المياه.

• رقاقة الجرافين.

• مرونة العرض ساعة ذكية.

• الروبوت مرونة فائقة الحساسية في "الجلد".

وهلم جرا.

بالإضافة إلى بعض الخصائص المذكورة أعلاه، حيث تكهن العلماء الجرافين أنه قد يخرج على فائقة التوصيل القدرة. لكن حتى الآن، خصائص فائقة التوصيل من الجرافين إلا عن طريق المنشطات أو غيرها من المواد فائقة التوصيل يتم وضع على التنفيذ. ولكن هذا سوف يؤدي إلى الجرافين حساب غيرها من الممتلكات.

[مهارات فائقة التوصيل لفتح]

الآن، طريقة الباحثين الجرافين البراسيوديميوم، وأكسيد السيريوم، والنحاس (وPCCO) إلى جانب لتنشيط الجرافين مادة فائقة التوصيل المحتملة.

ونحن نعلم أن الموصلات الفائقة بالفعل تستخدم على نطاق واسع في جميع جوانب الحياة اليومية. على سبيل المثال، فهي جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي والمغنطيسى المكونات اللازمة؛ وجهاز خط نقل الطاقة لإنتاج وتخزين الطاقة لمدة تصل إلى ملايين السنين، وما يمكن أن تستخدم أيضا.

ظهور فائقة التوصيل الجرافين يفتح المزيد من الاحتمالات. على سبيل المثال، فائقة أجهزة الكمبيوتر فائقة السرعة أجهزة الكم فائق التوصيل الرواية. أكثر إثارة للاهتمام هو أنه يمكن استخدامها لإثبات وجود شكل غامض فائقة التوصيل، أي ما يسمى "الموصلية الفائقة ف الموجة."

واقترح P-موجة الموصلية الفائقة لأول مرة في عام 1994، عندما وجد باحثون يابانيون أن يظهر في الروثينيوم اسم السترونتيوم (SRO) من المواد البلورية. ولكن بلورات كبيرة جدا للبحث بشكل صحيح، يحتاج العلماء لتأكيد نوع لتحقيق هذه الحالة من إثبات الوجود.

هذه الدراسة الأخيرة، التي أنجلو ديبرناردو وجيسون روبنسون التي تقودها. وقال روبنسون "لفترة طويلة، العلماء يعتقدون أنه في ظل الظروف المناسبة، سوف الجرافين الخضوع فائقة التوصيل المرحلة الانتقالية، ولكن لم يثبت. والفكرة الأساسية من هذه التجربة هو أنه إذا الجرافين يقترن إلى موصل جيد للكهرباء، ثم، ويمكن تنشيط خصائص الجرافين فائقة التوصيل المحتملة لذلك؟ فإن السؤال يصبح، كيف لنا أن نعرف الموصلية الفائقة المرصودة من الجرافين نفسها، بدلا من الموصلات الفائقة إلى جانب الكامنة؟ "

ونحن نعلم، ويسمى PCCO "cuprates" فائقة التوصيل المواد، تم الخواص الكهربائية للمفهومة تماما، مجهر المسح النفقي، ويمكن للباحثين أن يكون واضحا من الجرافين فائقة التوصيل، PCCO التمييز بين الموصلية الفائقة.

شكل إلكتروني في الوقت المحدد وأكثر كفاءة من خلال المواد، عندما فإنه سوف ينتج الموصلية الفائقة. فإن الدولة سوف تدور الإلكترونات في موصل جيد للكهرباء تختلف تبعا لنوع من الموصلية الفائقة (التماثل). PCCO سبيل المثال، حالة دوران الإلكترون الزوج مكافحة بالتوازي مع ذلك، ويسمى "دولة د الموجة".

في المقابل، عندما يقترن إلى فائقة التوصيل الجرافين في PCCO، تظهر النتائج التجريبية أن للإلكترونات في الجرافين هو "دولة موجة ص". وقال روبنسون "، وبعبارة أخرى، ما نراه في الجرافين يختلف عن PCCO فائقة التوصيل الدولة. وهذه خطوة مهمة جدا لأنه يعني أن الموصلية الفائقة ليست من الخارج. لذلك، PCCO تحتاج فقط إلى الإفراج الجرافين الموصلية الفائقة الجوهرية ".

ومع ذلك، فمن غير الواضح في هذه الدراسة تنشيط ما الموصلية الفائقة، ولكن النتائج يعني بقوة أن هذا هو غامض "ف موجة" النموذج. في حال تأكيد في نهاية المطاف، ونحن يمكن أن ينتهي النقاش حول الموصلية الفائقة من هذا النوع الغامض من وجود أو غياب.

هذا البحث العديد من التطبيقات. على سبيل المثال، في الدائرة فائقة التوصيل، والجرافين يمكن استخدامها لتصنيع جهاز مماثل لالترانزستور، ويمكن تطبيقها الموصلية الفائقة للإلكترونيات الجزيئية.

الآن، فإن الفريق الآخر تتنافس مما لا شك فيه للتحقق من صحة النتائج.