گرافېن قەۋىتى بىر-بىرىگە تىزىپ قويۇلغاندا ، ئۇلار گرافت ھاسىل قىلىدۇ. بىر مىللىمېتىر گرافتنىڭ تەركىبىدە تەخمىنەن 3 مىليون قەۋەت گرافېن بار. قەلەمنىڭ قەغەزگە يېنىك ئۇرۇلۇشى بەلكىم بىر نەچچە قەۋەت ، ھەتتا بىر قەۋەت گرافېن بولۇشى مۇمكىن. مۇكەممەل بولغان - ئۆلچەملىك قۇرۇلمىسىنىڭ ياردىمىدە ، ئۇ نۇرغۇنلىغان يېڭىلىق يارىتىشچان مەھسۇلاتلاردا ئىقتىدارلىق خۇرۇچ رولىنى ئوينايدۇ.
گرافېن ھەققىدە توختالغاندا ، ئەڭ داڭلىق تىلغا ئېلىنغان شۈبھىسىزكى 2010-يىللىق نوبېل فىزىكا مۇكاپاتى بولۇپ ، ئىككى ئالىمنىڭ گرافېننى بۆسۈش خاراكتېرلىك تەتقىقاتى بىلەن ئورتاقلاشقان. يېقىندا ، فۇدان ئۇنۋېرسىتىتى تەتقىقاتچىلىرىنىڭ سىنگاپور دۆلەتلىك ئۇنۋېرسىتىتىدىكىلەر بىلەن ھەمكارلىشىپ ، - يېڭى ، يۇقىرى - ئۈنۈملۈك گرافېن تەييارلاش ئۇسۇلىنى تەتقىق قىلىپ چىققانلىقىنى ئېلان قىلدى ، ئۇلارنىڭ يادرولۇق تېخنىكىسىنى سانائەت ئىشلەپچىقىرىشىغا ئاسانلا كېڭەيتكىلى بولىدۇ.
تىلغا ئېلىشقا ئەرزىيدىغىنى ، تەتقىقات گۇرۇپپىسى ئالدى بىلەن ماقالە ئېلان قىلىش ، ئاندىن كارخانا بىلەن ھەمكارلىشىشنىڭ ئەنئەنىۋى يولىغا پۈتۈنلەي زىت ئۇسۇلنى قوللاندى. ئۇلار 2013-يىلى يېڭىلىق يارىتىش نەتىجىسىنى قولغا كەلتۈردى ، 2014-يىلى پاتېنت ئىلتىماس قىلدى ، پاتېنتنى دۆلەت ئىچىدىكى كارخانىغا يۆتكىدى ، پەقەت ئۇلارنىڭ نەتىجىسىنى توردا ئېلان قىلدى.تەبىئەت ئالاقىسى1-ئاينىڭ 8-كۈنى ، فۇدان ئۇنۋېرسىتىتى ماكرو مولېكۇلا ئىلمى فاكۇلتېتى ۋە پولىمېرلار مولىكۇلا قۇرۇلۇش دۆلەت ئاچقۇچلۇق تەجرىبىخانىسىنىڭ گۇرۇپپا باشلىقلىرىنىڭ بىرى بولغان لۇ خوڭبىن كۈلۈپ تۇرۇپ مۇنداق دېدى: «ياخشى ئىشلارنى ساقلاشقا ئەرزىيدۇ ؛ ئۇلار مەلۇم ۋاقىتتىن كېيىن پىشىپ يېتىلىدۇ».
ئاتوم - ئېنىقلىق يەتكۈزۈش ئېلېكترونلۇق مىكروسكوپ تەسۋىرى (a) ، رامان سپېكترى (b) ، X - نۇر فوتو ئېلېكتر سپېكتروسكوپ سپېكترى (c) ۋە چوڭ - چوڭلۇقتىكى ئاتوم كۈچى مىكروسكوپ تەسۋىرى (d) تەييارلانغان گرافېن. گرافېن قېلىنلىق تەقسىملەش (e) ۋە يان تەرەپتىكى چوڭلۇق ستاتىستىكىسى (f).
فوتوگراف دوڭ لېي
ئاز ساندىكى كىشىلەر گرافېننىڭ نوبېل مۇكاپاتى تىزىملىكىدىكى ئىسىم ئەمەسلىكىنى - ئاللىقاچان كۈندىلىك تۇرمۇشقا سىڭىپ كەتكەنلىكىنى ھېس قىلىدۇ. ئۇ دۇنيادا تەبىئىي مەۋجۇت ، گەرچە يەككە - قەۋەت گرافېننى ئايرىۋېتىش ئاسان ئىش ئەمەس. قاتلاممۇ-قاتلام تىزىلغان ، گرافېن گرافت ھاسىل قىلىدۇ ، 1 مىللىمېتىر گرافتنىڭ تەركىبىدە تەخمىنەن 3 مىليون گرافېن قەۋىتى بار. قەغەزگە قەلەم بەلگىسى بىر قانچە ھەتتا بىر قەۋەت گرافېن بولۇشى مۇمكىن. كۆڭۈلدىكىدەك 2D قۇرۇلمىسى سەۋەبىدىن ، ئۇ ھەر خىل ئىجادچان مەھسۇلاتلاردا ئىقتىدارلىق خۇرۇچ رولىنى ئوينايدۇ:
· ئالاھىدە پولىمېرلىق چاپلاققا قوشۇلۇپ ، ئېسىل توساق خۇسۇسىيىتى ئارقىلىق مۇلازىمەت ئۆمرىنى ئۇزارتىدۇ.
· باتارېيەدە ئۆتكۈزگۈچ ۋاكالەتچى سۈپىتىدە ئىشلىتىلگەن ، ئۇنىڭ 2D قۇرۇلمىسى ئېلېكترونلۇق توشۇشنى تېزلىتىدۇ ، توك قاچىلاش سۈرئىتىنى زور دەرىجىدە ئاشۇرىدۇ.
· تالا ۋە توك بىلەن ئىسسىتىش ئۈسكۈنىلىرىگە بىرلەشتۈرۈلگەن ، ئۇنىڭ ئالاھىدە ئېلېكتر ۋە ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى مەھسۇلات ئۈنۈمىنى كۆرۈنەرلىك ئۆستۈرىدۇ.
ئۇنىڭ غايەت زور قىممىتىنى كۆزدە تۇتۇپ ، تېخىمۇ ياخشى تەييارلىق ئۇسۇللىرى ھەم ئىلىم-پەن ۋە سانائەتنىڭ رىقابەت نىشانىغا ئايلاندى. مانچېستېر ئۇنۋېرسىتىتىدىكى ئىككى ئالىم - ئاندرې گېم ۋە كونستانتىن نوۋوسېلوف - بارغانسىرى نېپىز گرافت پارچىلىرىغا ئېرىشىشنىڭ ئاجايىپ ئاددىي ئۇسۇلىنى بايقىدى. ئۇلار يۇقىرى يۆنىلىشلىك پىرولىتلىق گرافتتىن تورمۇزنى سويۇپ ، ئىككى تەرىپىنى ئالاھىدە يېپىشتۇرۇش لېنتىغا چاپلاپ ، لېنتىنى يىرتىپ تورمۇزنى بۆلدى. بۇ جەرياننى تەكرارلاش تېخىمۇ نېپىز ۋە نېپىز ۋاراقلارنى ھاسىل قىلدى ، ئاخىرىدا پەقەت بىر قەۋەت كاربون ئاتوم: گرافېندىن تەركىب تاپقان تورمۇز پەيدا بولدى. شۇنىڭدىن كېيىن ، نۇرغۇنلىغان يېڭى تەييارلىق ئۇسۇللىرى بارلىققا كەلدى ، بەش يىللىق تەرەققىياتتىن كېيىن ، سانائەت - كۆلەمدىكى گرافېن ئىشلەپچىقىرىش دائىرىسى يېتىپ كەلدى.
پروفېسسور لۇ خوڭبىن گرافېنغا ئۈچ «دۇنيادىكى ئەڭ ياخشى» ئۇنۋان بەردى:
· ئەڭ نېپىز ماتېرىيال ، قېلىنلىقى ئاران 0.335 نانومېتىر.
· ئەڭ كۈچلۈك ماتېرىيال ، پولاتتىن 100 ھەسسە كۈچلۈك
·ئەڭ ياخشى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزگۈچ ، كۈمۈشتىن 10 ھەسسە يۇقىرى.
ئۇنىڭدىن باشقا ، گرافېننىڭ ئېلېكتروننىڭ يۆتكىلىشچانلىقى ئىنتايىن يۇقىرى بولۇپ ، كرېمنىيدىن ئىككى چوڭ چوڭلۇقتىكى زاكاز. مۇھىم بولغان يېڭىدىن گۈللەنگەن ماتېرىيال بولۇش سۈپىتى بىلەن ، بۇ رومان 2D ماتېرىيالى ئەقلىي ئىقتىدارلىق ئۈسكۈنىلەر ، ئالەم قاتنىشى ، ئېنېرگىيە ساقلاش ، مۇھىتنى ئوڭشاش ۋە باشقا نۇرغۇن ساھەدە غايەت زور قوللىنىش يوشۇرۇن كۈچىگە ئىگە.
قانداقلا بولمىسۇن ، يۇقىرى - سۈپەتلىك گرافېننىڭ ئۈنۈملۈك ، چوڭ - كۆلەمدىكى ئىشلەپچىقىرىشىنى قولغا كەلتۈرۈش ئۇزۇندىن بۇيان ئۇنىڭ كەڭ قوللىنىلىشىنى چەكلەيدىغان ئاچقۇچلۇق توسالغۇ بولۇپ كەلدى.
گرافېن تەبىئىي مەۋجۇت بولۇپ ، كۆڭۈلدىكىدەك تەييارلىق ئىستراتېگىيىسى تەبىئىي سۇيۇق گرافتنى مەلۇم سۇيۇقلۇق ئېرىتكۈچىدە گرافېنغا ئايلاندۇرۇش. باشقىچە قىلىپ ئېيتقاندا ، گرافېن گىدروپوبىك بولغاچقا ، كۆيدۈرۈش جەريانىدا چوقۇم كۆپ مىقداردا سۇيۇقلۇقنى سۇيۇقلۇققا قوشۇش كېرەك ، بولمىسا ئايرىش مۇمكىن ئەمەس. ئادەتتىكى ئۇسۇللار ئادەتتە كالىي پېرگانگانات قاتارلىق 3 توننا ئوكسىدلىنىشقا ئېھتىياجلىق بولۇپ ، 1 توننا گرافېن ھاسىل قىلىپ ، كۆيدۈرۈش ۋە ئازايتىشتىن بۇرۇن ئۇنى گرافېن ئوكسىدقا ئايلاندۇرىدۇ. بۇ جەريان ئوكسىدلىنىش ، ئازايتىش ۋە تازىلاشتىن زور مىقداردىكى پاسكىنا سۇ ھاسىل قىلىدۇ ، شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا گرافېننىڭ بەزى ئالاھىدە خۇسۇسىيەتلىرىنىمۇ تۆۋەنلىتىدۇ.
تەتقىقات گۇرۇپپىسى بۇ خىرىسلارنى قانداق يېڭىپ چىقتى؟ ئۇلار گرافېن يۈزىگە فۇنكىسىيەلىك گۇرۇپپىلارنى ئۆز ئىچىگە ئالغان ئىنتايىن ئاز مىقداردىكى ئىئونلاشتۇرۇلغان ئوكسىگېن - نى كىرگۈزۈپ ، ئۇلترا - يۇقىرى قويۇقلۇقتىكى تېز ، يۇقىرى - مەھسۇلاتنى كۆيدۈرۈش ئىمكانىيىتىگە ئىگە قىلدى. كۆيدۈرۈلگەن مەھسۇلاتنىڭ% 90 تىن كۆپرەكى يەككە - قەۋەت گرافېن بولۇپ ، رېشاتكىدا كەمتۈكلۈك بار ، چوڭ - كۆلەمدىكى قوللىنىشچان پروگراممىلارنىڭ ساقلاش ۋە توشۇش مەسىلىسىنى ئۈنۈملۈك ھەل قىلىدۇ. ئۇندىن باشقا ، بۇ خىل ئۇسۇلدا ياسالغان سۇ گرافېن پاتقاقلىرى پايدىلىق رېئولوگىيىلىك خۇسۇسىيەتنى نامايان قىلىدۇ ھەمدە 3D - ھەر خىل شەكىلدىكى گرافېن ئايرۇدېللىرىنى بىۋاسىتە بېسىپ ، ئېنېرگىيە ساقلاش ، مۇھىتنى بىر تەرەپ قىلىش ، كۆپ ئىقتىدارلىق بىرىكمىلەر ۋە ئۇنىڭدىن باشقا جايلاردا گرافېن قوللىنىشنىڭ يېڭى يولىنى ئاچالايدۇ.
