پژوهشگران آمریکایی دریافتند که اگر گرافن را درون محلولی که از نظر الکتریکی خنثی است غوطه‌ور کنید، سرعت حرکت الکترون‌ها در آن افزایش می‌یابد. دلیل این امر زدوده شدن ناخالصی باری در سطح گرافن است.

این روزها گرافن تبدیل به سوپر استار در مهندسی مواد شده است، اما این مسئله به‌صورت پاشنه آشیل است زیرا این ماده به‌شدت به محیط الکتریکی خود حساس است. گرافن ماده‌ای شبکه‌ای به شکل لانه زنبوری بوده که از اتم‌های کربن به ضخامت یک اتم تشکیل شده است این ماده از آلومینیوم سبک‌تر و از استیل محکم‌تر است. گرافن قادر است الکتریسیته و حرارت را بهتر از مس عبور دهد. در نتیجه دانشمندان در سراسر جهان به‌دنبال به‌کارگیری این ماده درون کامپیوترها، نمایشگرها، صفحات لمسی، مدارات الکترونیکی و حسگرهای زیست پزشکی هستند. با این حال، مشخص شده است که تولید ادوات مبتنی بر گرافن بسیار دشوار است زیرا پتانسیل الکتریکی این ماده، زمانی که در دما و فشار محیط کار می‌کند، بسیار بالا است.

اخیرا مقاله‌ای از سوی محققان دانشگاه واندربیلت در نشریه Nature Communications به چاپ رسیده است که در آن منشاء مانع حرکت سریع جریان الکترون‌ها درون ادوات مبتنی بر گرافن مشخص شده و راهی برای از میان برداشتن آن ارائه کرده است. با این کشف می‌توان رکوردی برای حرکت الکترون در دمای اتاق ثبت کرد. نتایج نشان داده است که حرکت الکترون درون گرافن با این کار سه برابر بیشتر از مقداری است که پیش از این برای ادوات مبتنی بر گرافن ارائه شده است.

این گروه تحقیقاتی دریافته است که گرافن به‌شدت نسبت به اثرات خارجی نظیر میدان‌های الکتریکی حساس بوده و با ناخالصی‌های باری در این ماده می‌توان پراش الکترون عبور در سطح گرافن را تغییر داد. وجود ناخالصی موجب می‌شود که الکترون‌ها کندتر حرکت کرده و گرافن زودتر گرم شود.

برای حل این مشکل محققان گرافن را در یک سری محلول مختلف قرار داده و خواص انتقال بار را در آن اندازه گرفتند. نتایج نشان داد که اگر گرافن درون یک محلول از نظر الکتریکی خنثی غوطه ور شود آنگاه حرکت الکترون‌ها در سطح آن به‌شدت افزایش می‌یابد.

این گروه تحقیقاتی با غوطه‌ور کردن گرافن درون محلول آنیسول، ماده‌ای بی رنگ و خوش‌بو، توانستند به رکورد ۶۰ هزار برسند. این محلول موجب متوقف کردن میدان‌های الکتریکی شده و به الکترون‌ها اجازه می‌دهد که با موانع کمتری در سطح گرافن حرکت کنند.

حالا که مانع اصلی مشخص شده باید به فکر طراحی ادوات جدید بود. از سویی محققان معتقدند که از حساسیت گرافن می‌توان استفاده کرده تا حسگرهای جدید و دقیقی با این ماده تولید کرد.

به نقل از : ستاد ويژه توسعه فناوري نانو

کلیه حقوق این سایت ، متعلق به پرتال علمی دانشجویان ایران می باشد و استفاده از مطالب با ذکر نام منبع و درج لینک بلامانع است .