Prijavi se z GoogleID

» »

Nobelova nagrada za fiziko 2010

Nobelova nagrada za fiziko 2010

Priprava grafena

Slo-Tech - Danes točno ob 11.45 uri po srednjeevropskem poletnem času je Švedska kraljeva akademija znanosti objavila prejemnika letošnje Nobelove nagrade za fiziko. Za svoj doprinos k znanosti na področju fizike sta nagrado prejela 51-letni v Rusiji rojeni znanstvenik z nizozemskim državljanstvom Andre Geim in 36-letni rusko-britanski znanstvenik Konstantin Novoselov, oba z Univerze Manchester v Veliki Britaniji, za svoje delo na področju dvodimenzionalnega materiala grafena.

Grafen je relativno nova oblika ogljika, ki je po strukturi še najbolj podoben grafitu. Sestavljen je iz plasti ogljikovih atomov, katerih atomske orbitale so sp2-hibridizirane kakor v grafitu. Bistvena razlika je debelina, saj je grafen debel le eno plast atomov, medtem ko grafit sestoji iz več grafenskih plasti (milimeter debel grafit jih ima tri milijone), ki so povezane s šibkimi van der Waalsovimi interakcijami (zato je grafit mazav, druga alotropska modifikacija ogljika, diamant, pa ne).

Grafen je uporaben, ker ima mnoge uporabne lastnosti. Elektriko prevaja enako dobro kot baker, je prozoren, a so njegovi atomi tako tesno zloženi, da skozenj ne more difundirati niti helij, in ima veliko upogljivost brez uničenja popolne strukture satja na atomskem nivoju in robustnost na makro nivoju.

Geim in Novoselov sta bila pionirja na področju raziskovanja in priprave grafena. Pričela sta na macgyverski način, in sicer sta iz grafita z lepilnim trakom prenašala plasti ogljikovih atomov. Tako dobljeni skupki so bili že zelo tanki, a so vseeno imeli kar nekaj plasti atomov. Po dvajsetih ponovitvah prenosa, so bile dobljene plasti že tako tanke, da je bilo ponekod pričakovati monoatomne plasti. Da bi jih laže našla, sta kosme grafita pritrdila na oksidiran silicij in jih opazovala z elektronskim mikroskopom, s katerim sta našla dve mikrozaplati novega materiala - grafena. Novost je bila tu priprava in izolacija grafena, saj material kot tak obstoji v grafitu in v zakrivljeni obliki v nanocevkah ter fulerenih.

Trenutno se preiskuje kopica tehnik za pridelavo grafena. Ena je uvedba kemikalij, ki bi zmanjšale privlačne sile med plastmi v grafitu, druga je enostavno postrgati plasti z grafita, tretja je izžgati silicijeve atome iz kristalov silicijevega karbida, raziskujejo pa še druge. Največji doslej proizvedeni primerki grafena merijo 70 cm v širino.

Uporaba grafena v prihodnost bo, kot kaže, mnogotera: grafenski tranzistorji naj bi bili mnogo hitrejši od silicijevih, predvidevajo se prozorni na dotik občutljivi zasloni, sončni paneli in celo sončne celice. Z dodatkom le odstotka grafena bi plastika postala prevodna za elektriko in bolje prevodna toploto, hkrati pa robustnejša. Zaradi pravilne strukture bi lahko iz grafena izdelali tudi zelo občutljive senzorje, ki bi lahko zaznali že eno samo adsorbirano molekulo polutanta.

14 komentarjev

rezator ::

Zanimivo. A ve kdo koliko časa so pa delali na tem projektu?
Some people feel the rain. Others just get wet.

Relanium ::

Res si jo zasluži, glede na to kar sem prebral v novici.

Sam enmal mi je smešno: V Rusiji rojen nizozemec iz univerze v Veliki Britaniji

Thomas ::

Čestitam in kapo dol. Temu se reče znanost - ne, pardon - temu se reče inovativna znanost.
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

.:joco:. ::

Mene bolj spominja na high tech kot pa pure science.
Nevertheless, respect.
"Is science true?"
You don't get it.
Science is the process of trying to find out what's true.

ahac ::

Zakaj pa objavijo vsakega nagrajenca posebej?
Naj pogledajo Oscarje in MTV awards, da se bodo naučil pravilno oznanit nagrajence. :P
Slo-Tech Discord - https://discord.gg/ppCtzMW

kihc ::

Mogoče malo offtopic, ampak na financah sem prejšni mesec zasledil članek, da nekdo namerava odpreti proizvodnjo fulerena (tista kroglica na sliki iz novice) v Sloveniji.
6e673e69b8f91709aefa16c3594bb113

WarpedOne ::

Sej pravim, materiali so lestev iz gnoja.
Brez tega je komplet znanost le prazna teorija, mi pa v kameni dobi.
Do you know what you don't know?

pershi ::

Kako blizu pa je ta zadeva masovni uporabi?
Če je namreč res, vse kar je zapisano v novici, bi tak materjal prinesel podoben napredek kot masovna uporaba plastike pred cca 50 leti.

lp, p

gruntfürmich ::

imam občutek da bo še preteklo veliko vode preden bomo to ugledali v masovni proizvodnji...

če bo pa na kakšnih mikronapravah bolj v kratkem pa super!
"Namreč, da gre ta družba počasi v norost in da je vse, kar mi gledamo,
visoko organizirana bebavost, do podrobnosti izdelana idiotija."
Psiholog HUBERT POŽARNIK, v Oni, o smiselnosti moderne družbe...

Pyr0Beast ::

To da helij ne difundira čez grafen me ne presneča. Bolj bi me to, če bi zadržal vodik.

Njihov postopek je super, za lepilni trak, kapo dol.

Prevodne in celo magnetne plastike že poznamo, nič novega. Večina poceni LCD ekranov v kalkulatorjih je povezana s tako plastiko, v motorju pa so VN kabli za svečke iz prevodne plastike.
Some nanoparticles are more equal than others

Good work: Any notion of sanity and critical thought is off-topic in this place

sidd ::

Kapo dol.
Kaj pa je z raziskavami v smeri ustvarjanja pogojev, v katerih se recimo nanocevke same tvorijo? Iz grafena seveda? Tole sem zasledil pred leti, sedaj pa že dolgo nič kaj. Če tole tu uspe, povem bo tudi proizvodnja nanocevk bolj...produktivnejša...kot rečeno, podobna mini revolucija kot z plastiko pred 50 leti! cool!
no idea for signature
signed
I

Jst ::

>imam občutek da bo še preteklo veliko vode preden
>bomo to ugledali v masovni proizvodnji...

Intel na veliko raziskuje naslednje kandidate za izdelavo tranzistorjev, ker vedo, da bodo kmalu trčili ob fizikalno mejo trenutnega postopka.

(Nisem poznavalec, le podajam kar sem poslušal v podcast-u nekaj časa nazaj, zato se tudi ne spomnim detajlov glede materialov ali postopkov.)
Islam is not about "I'm right, you're wrong," but "I'm right, you're dead!"
-Wole Soyinka, Literature Nobelist
|-|-|-|-|Proton decay is a tax on existence.|-|-|-|-|

Pyr0Beast ::

Fizikalna meja trenutnega postopka je problem prostopka, ne materiala.

Itak je silicij najboljse iz obeh svetov, pitaj boga ce bodo se germanij kdaj ponovno zaceli uporabljati.
Some nanoparticles are more equal than others

Good work: Any notion of sanity and critical thought is off-topic in this place

Jst ::

Jaz sem slišal v podcast, da se Intel resno spodleduje in dela R&D materialov, ki bi zamenjali silicij. Hitrost tranzistorja bi bila hitrejša, če bi bil narejen iz grafena. A ne?
Islam is not about "I'm right, you're wrong," but "I'm right, you're dead!"
-Wole Soyinka, Literature Nobelist
|-|-|-|-|Proton decay is a tax on existence.|-|-|-|-|


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Grafen navsezadnje nadomestek silicija?

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
2510157 (4101) friendbreez
»

Intel pokazal delujoč 48-jedrni čip

Oddelek: Novice / Procesorji
409213 (7084) nekikr
»

Grafenski tranzistorji obljubljajo 100 GHz

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
448737 (6940) Thomas
»

IBM z najhitrejšimi tranzistorji iz grafena

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
54419 (3199) VolkD
»

Najmanjši tranzistor na svetu iz materiala, ki bi lahko zamenjal silicij

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
174470 (2694) Thomas

Več podobnih tem