 |
 |
|
Перспективы графена
| |
| fonogramshik | Дата: Среда, 2011-07-20, 9:08 PM | Сообщение # 16 |
 Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 1695
Статус: Вне контакта
| Исследователи из Кореи использовали листочки графена для получения прозрачных и легких динамиков, которые, по их словам, могут быть прикреплены к окнам или компьютерным экранам.
Графен, впервые выделенный Андре Геймом (Andre Geim) и Константиновым Новоселовым (Konstantin Novoselov), получившими за это открытие в 2010 году Нобелевскую премию по физике, отличается рядом исключительных механических и электронных свойств.
Графен может стать причиной революционных изменений в существующих технологиях, а также разработки новых, но одной из главных проблем в области практического применения графена заключается в получении пленок графена большой площади.
Йонгсинг Янг (Jyongsik Jang) с соавторами из Национального Университета Сеула использовали струйную печать и технику осаждения паров для того, чтобы осадить пленку из оксида графена на подложку из поливинилиденфторида [poly(vinylidene fluoride) (PVDF)], затем оксид графена восстанавливали с образованием графеновой пленки. Новый метод является не только демонстрацией нового способа получения графеновых пленок, но демонстрацией нового варианта практического применения графена – для получения тонких прозрачных громкоговорителей.
Новый тип громкоговорителя представляет собой тонкую поливинилиденфторидную пленку, размещенную между двумя электродами из графена. Динамик работает за счет того, что электрический ток вызывает пьезоэлектрические явления, которые приводят к деформации поливинилиденфторида, а деформация этой пленки способствует образованию звуковых волн.
Янг поясняет, что такую акустическую систему будет легко установить и использовать в любом месте, где необходим звук. Такие системы даже можно использовать в качестве устройств для подавления шума за счет генерации противошумовых волн (эти волны характеризуются такой же амплитудой, но обратной фазой по сравнению со звуком, который следует подавить).
Хотя уже существуют коммерчески доступные акустические системы подобного типа, созданные на основе электродов из электропроводных полимеров, разработанная Янгом система отличается рядом преимуществ – она дешевле в производстве и требует меньшего количества энергии для работы. Янг отмечает, что графен дешевле других материалов для электродов – металлов и проводящих полимеров, для акустического устройства на основе графена не требуется значительной энергии, поэтому отпадает необходимость в усилителях напряжения.
Джинию Джиянг (Jinyue Jiang), специалист по оптоэлектрическим материалам из Университета Небраски не только высоко оценивает разработанный в группе Янга акустический прибор, но и отмечает новизну метода осаждения графена. Он подчеркивает, что особая привлекательность этой методики осаждения заключается в том, что она может быть масштабирована для получения больших количеств графеновых пленок, нанесенных на субстраты различной природы, размер и форму которых можно контролировать.
Однако Янг признает, что до возможной коммерциализации нового акустического устройства требуется решение еще ряда проблем, в том числе – улучшить качество звука и дополнительно понизить стоимость устройства.
http://www.nanonewsnet.ru/news....grafena
«Да, я костёр. Господь, прости!
Я был плохим жильцом.
Себя сжигал и не гасил –
Я мнил себя творцом...» В.Сухоруков.
|
| |
| |
| fonogramshik | Дата: Пятница, 2011-08-19, 11:27 PM | Сообщение # 17 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 1695
Статус: Вне контакта
| МОСКВА, 18 авг - РИА Новости. Американские и корейские физики смогли превратить графен в полупроводник - они "вставили" в решетку из атомов углерода отдельные атомы азота, добавив аммиак в газовую среду, где выращивались графеновые пленки, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.
Группа физиков под руководством Абхая Пасупатхи (Abhay Pasupathy) из Колумбийского университета в Нью-Йорке (США) полагает, что совершенствование этой методики позволит графену заменить кремний в качестве "строительного материала" для электронных устройств.
Графен представляет собой одиночный слой атомов углерода, соединенных между собой структурой химических связей, напоминающих по своей геометрии структуру пчелиных сот. Он отличается высокой прочностью и уникальными электрическими свойствами, что делает графен привлекательным для использования в различных областях науки и техники. За создание графена выходцам из России Константину Новоселову и Андрею Гейму была присуждена Нобелевская премия 2010 года по физике.
Пасупатхи и его коллеги попытались "вставить" инородные атомы в графеновую решетку очень простым образом - они добавили в смесь метана и водорода, из которых выращивается графен, небольшое количество аммиака. Через некоторое время на фольге из меди, на которой осаждаются атомы углерода, образуется тонкая пленка из атомов углерода и небольших вкраплений атомов азота.
Авторы статьи проанализировали свойства полученных пленок и обнаружили несколько интересных свойств.
Как отмечается в статье, два новых пика в спектрограмме рассеивания света на пленке графена указали на наличие инородных атомов в углеродной решетке. Фотоэлектронная спектроскопия - способ определения химического состава образца при помощи рентгеновского излучения и фотосенсоров - подтвердила наличие азота в графеновой пленке.
Фото: Zhao et al
Атомы азота в графеновой решетке
Электроны атомов азота, "вставленных" в пленку, образуют три равноценных электронных облака, связанных с тремя соседними атомами углерода. Азот лучше углерода притягивает свободные электроны, и поэтому вокруг атома азота скапливается частичный отрицательный заряд, а вокруг атомов углерода - частично положительный.
Ученые сфотографировали поверхность пленки с помощь туннельного микроскопа - устройства, измеряющего неровности поверхности на атомарном уровне. Поверхность графеновой решетки была практически ровной, за исключением нескольких небольших "вздутий" - атомов азота. По оценкам ученых, на 300 атомов углерода приходился примерно один атом азота. Включения были равномерно распределены по поверхности пленки, и в подавляющем числе случаев состояли из "троек" атомов азота. Как считают ученые, такая структура могла появиться только в том случае, если атомы азота "выбили" углерод из решетки и встали на его место.
Анализ проводимости графен-азотной решетки показал, что каждый атом азота добавляет по 0,42 свободных электрона в графеновую решетку. Это объясняется тем, что взаимодействие соседних атомов азота и углерода дестабилизировало положение электронов в ближайших узлах решетки, в результате чего они обрели частичную подвижность.
Таким образом, в азот-графеновых решетках присутствуют два необходимых компонента полупроводимости - свободные электроны и атомы азота с незанятыми орбиталями, к которым могут присоединиться эти электроны.
http://www.ria.ru/science/20110818/419715481.html
«Да, я костёр. Господь, прости!
Я был плохим жильцом.
Себя сжигал и не гасил –
Я мнил себя творцом...» В.Сухоруков.
|
| |
| |
| fonogramshik | Дата: Четверг, 2011-09-15, 3:58 PM | Сообщение # 18 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 1695
Статус: Вне контакта
| 
Графен – «листок» из атомов углерода толщиной в один атом – часто называют чудесным материалом, материалом будущего благодаря его превосходным механическим, термическим и электронным свойствам. Однако, на основании результатов нового исследования, химики из Великобритании заявляют, что с точки зрения электрохимии графен не такой уж и чудесный материал.
Вопреки широко распространенному мнению, исследователи заявляют, что графеновые электроды весьма неэффективны в процессах переноса электронов, что позволяет сделать вывод о малой пригодности графена для применения в изготовлении сенсорных систем.
Исследователи из группы Крега Бэнкса (Craig Banks) из Городского Университета Манчестера пришли к такому выводу после проведения ряда электрохимических экспериментов с электродами из различных материалов. Ряд из этих электронов был покрыт монослоем графена, ряд – несколькими слоями графена и ряд элекродов обходились без покрытия. Точное измерение тока, протекающего через электроды при изменяющемся напряжении, позволило Бэнксу определить, что большинство электронных переходов в графене происходит с участием дефектов материала, таким образом, сам материал оказывается инертным.
Химики предполагают, что обычно модификация электродов графеном происходит двумя способами – нанесение на электрод одного слоя графена (такое покрытие может блокировать перенос электронов) и нанесение на электрон нескольких слоев графена, которое иногда позволяет улучшить перенос электронов.
Однако, как полагает Бэнкс, многослойная упаковка графена близка по свойствам и строению небольшому фрагменту графита, в ней содержится большее количество дефектов, через которые и происходит перенос электронов. Более того, по словам Бэнкса, электроны с различной энергией могут по-разному взаимодействовать с графеновым покрытием, что должно учитываться при создании новых типов электродов.
Александр Баландин (Alexander Balandin), специалист по графеновым материалам из Университета Калифорнии полагает, что полученные результаты важны и соглашается, что для электрохимических экспериментов будущего необходимо проводить сравнение свойств электродов с графеновыми и графитовыми покрытиями.
В то же самое время Баландин предостерегает от поспешных выводов о том, что графен стоит полностью исключить из списка материалов для создания новых электродов – качество графена, точное количество слоев, функционализация его поверхности и многие другие факторы могут оказывать влияние на его свойства.
К тому же фактически во многих областях графен все еще остается «чудесным материалом» – скорее всего, результаты, полученные Бэнксом, не повлияют на возможность применения графена в качестве прозрачной проводящей системы для сенсорных экранов или для отводящих тепло радиаторов.
Сам Бэнкс добавляет, что для некоторых областей электрохимии медленный перенос электронов на электроды представляет собой скорее преимущество, чем недостаток – несмотря на вновь вскрывшиеся обстоятельства, графен еще обладает огромным потенциалов в качестве материала будущего.
http://www.nanonewsnet.ru/news....hudesen
«Да, я костёр. Господь, прости!
Я был плохим жильцом.
Себя сжигал и не гасил –
Я мнил себя творцом...» В.Сухоруков.
|
| |
| |
| fonogramshik | Дата: Четверг, 2011-09-15, 4:01 PM | Сообщение # 19 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 1695
Статус: Вне контакта
| Ученые использовали уникальные свойства графена для более совершенного контроля относительно малоизвестной части электромагнитного спектра — терагерцовой группы.
Терагерцовое излучение предлагает волнующие новые возможности в области связи, медицинского отображения и обнаружения химических веществ. Терагерцовые волны трудно произвести, обнаружить и смодулировать, отметили исследователи из университета Нотр Дам. Модуляция, или изменение высоты терагерцовых волн, особенно важна, поскольку смодулированный сигнал может нести информацию и более универсален для применения, такого как химический и биологический контроль.
Некоторые из современный наиболее многообещающих терагерцовых технологий основаны на маленьких полупроводниковых транзистороподобных структурах, которые способны смодулировать терагерцовый сигнал при комнатной температуре, что существенно лучше по сравнению с более ранними модуляторами, которые могли работать лишь в чрезвычайно холодных условиях.
К сожалению, такие транзистороподобные устройства основываются на тонком металлическом слое под названием металлический затвор, для настройки терагерцового сигнала. Такой затвор существенно снижает силу сигнала и ограничивает модуляцию сигнала до жалких 30%. Как сообщается в издании Applied Physics Letters, заменив металлический затвор одним слоем графена ученые прогнозируют существенное расширение диапазона модуляции до 90%. Этой модуляцией можно управлять, применяя напряжение между графеном и полупроводником. В отличие от металлического затвора графен уменьшает выходную мощность терагерцовой энергии.
Итак, к уникальным свойствам графена — прочности, теплоизоляции и электропроводимости — добавилось еще одно: он является лучшим средством для модуляции терагерцового излучения.
http://innovanews.ru/info/news/nano/6096/
«Да, я костёр. Господь, прости!
Я был плохим жильцом.
Себя сжигал и не гасил –
Я мнил себя творцом...» В.Сухоруков.
|
| |
| |
| fonogramshik | Дата: Четверг, 2011-09-15, 4:04 PM | Сообщение # 20 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 1695
Статус: Вне контакта
| Открыты новые возможности графена – тончайший в мире материал может существенно повысить скорость оптоволоконного интернета
В исследовании, результаты которого недавно опубликовали в журнале Nature Communication нобелевские лауреаты Андре Гейм и Константин Новоселов с коллегами из Манчестера, показано усиление светопоглощения углеродным веществом благодаря его сочетанию с металлическими наноструктурами. Графен, как известно, представляет собой монослой атомов углерода. Обладая рядом уникальных свойств, в частности, необычайной электропроводностью и прочностью, он, сам по себе в чистом виде свет почти не поглощает. Но слой графена дополненный т.н. плазмонными наноструктурами стал активным поглотителем света, способного преобразоваться в электричество. А именно на преобразовании в электричество несущего информацию электромагнитного излучения оптического диапазона основан сегодняшний проводной, т.е. оптоволоконный, интернет. В прошлом году коллегами авторов нынешней публикации был открыт способ усиления электромагнитного излучения и локального повышения интенсивности света в десятки раз с помощью плазмонных наноструктур – наночастиц благородных металлов. Эти наночастицы, расположенные на некоторой поверхности, могут увеличивать окружающее их электромагнитное поле, что объясняется взаимодействием электромагнитного излучения со свободным электронным газом у поверхности металла. А свободные электроны у поверхности металла могут совершать коллективные колебания. Для учета последних были введены квазичастицы – плазмоны, которые взаимодействуют с частицами электромагнитного излучения, фотонами, что приводит к т.н. плазмонному резонансу. Этот эффект и использовали первооткрыватели и исследователи графена из Манчестера, Гейм и Новоселов. Как пояснил в комментарии агентству Reuters Константин Новоселов, «многие ведущие компании-производители электроники подумывают о графене в новых поколениях создаваемых ими устройств». А потому полученный сейчас результат многократно повысит шансы графена на применение в электронной промышленности.
В предварительных исследованиях была продемонстрирована принципиальная возможность генерации электроэнергии при облучении светом двух крохотных и вплотную прилегающих друг к другу металлических проволок, находящихся на поверхности графена. Т.е. был сделан простой солнечный элемент. Ученые объясняют факт его появления высокой скоростью прохождения электронов в графене. Однако для практического применения этого эффекта нужно было значительно повысить светопоглощающие свойства графена, что и было достигнуто с помощью плазмонов. По словам одного из авторов публикации в Nature Communication Александра Григоренко (Alexander Grigorenko) из Университета Манчестера (University of Manchester), «графен предсталяется естественным компаньоном для плазмоники». «Мы ожидали, что плазмонные наноструктуры повысят эффективность графеновых устройств, но столь разительное усиление стало приятным сюрпризом» - отмечает Григоренко. По мнению экспертов, использование графена в комбинации с плазмонными структурами при создании оптических сетей может увеличить скорость Интернета в сотни раз. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».
http://echo.msk.ru/programs/granit/811265-echo/
«Да, я костёр. Господь, прости!
Я был плохим жильцом.
Себя сжигал и не гасил –
Я мнил себя творцом...» В.Сухоруков.
|
| |
| |
| fonogramshik | Дата: Воскресенье, 2011-10-02, 1:12 PM | Сообщение # 21 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 1695
Статус: Вне контакта
| 
В сети блуждали слухи о возможном выпуске гибкого смартфона Samsung Galaxy Skin в следующем году, и вот эти слухи подтвердились. Также появилась более подробная информация о новом смартфоне, который будет выглядеть как трубка со времен Александра Белла. Для дисплея будет применен удивительный материал под названием «графен», что позволит сделать гибкие экраны реальностью к тому времени, как Skin поступит в продажу.
Стекло, которое используется в большинстве (если не во всех) смартфонах в данное время, будет заменено на полиимидную основу, и экран можно будет вращать и гнуть без всякого вреда изображению и, кроме того, он будет выдерживать удар молотка.
По длине и толщине Samsung Galaxy Skin будет не больше, чем Galaxy S II, но в разогнутом состоянии дисплей будет в два раза больше. Galaxy Skin будет иметь размеры 221 x 67 x 8 мм и предлагаться в двух вариантах, с объемом памяти в 16 и 32 Гб.
http://devicebox.ru/vypusk-samsung-galaxy-skin-v-2012-godu/
«Да, я костёр. Господь, прости!
Я был плохим жильцом.
Себя сжигал и не гасил –
Я мнил себя творцом...» В.Сухоруков.
|
| |
| |
| fonogramshik | Дата: Суббота, 2011-10-29, 2:39 PM | Сообщение # 22 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 1695
Статус: Вне контакта
| 
Международная группа исследователей из Великобритании, Индии и Германии смогли инкорпорировать графен в поры цеолитов, что увеличило фотокаталитическую активность цеолитных катализаторов в решении таких задач, как очистка воды и воздуха, разрушение красителей, создание самоочищающихся и противомикробных покрытий.
Химикам, работавшим под руководством Доминика Эдера (Dominik Eder) из Кембриджа, удалось разместить фрагменты графена в порах титаносиликатного цеолита [titanosilicate zeolite (TS-1)]. Цеолиты представляют собой большую группу близких по составу и свойствам минералов, из подкласса каркасных силикатов. Отличительной чертой цеолитов является их пористое строение и высокое значение площади поверхности. Это свойство делает цеолиты идеальными кандидатами для создания каталитических систем. Внедрение титана в каркас цеолита придает цеолитам новое свойство – фотокаталитическую активность.
Графен, один из наиболее изучаемых в настоящее время материалов, отличается исключительными физическими свойствами, в том числе и способностью принимать электроны в результате фотовозбуждения. Ранее ряд гибридных материалов типа наносистема-неорганическое вещество уже продемонстрировали перспективные фотокаталитические свойства, однако фотокаталитически активных гибридах типа графен-неорганическое вещество практически не сообщалось.
Эдер поясняет, что исследователи из его группы впервые смогли провести гибридизацию графена с цеолитом, при этом полученная гибридная система характеризуется беспрецедентным увеличением фотокаталитической активности, значительно превосходя по фотокаталитической активности, например, ранее полученные фотокатализаторы на основе гибридного материала цеолит TS-1/углеродные нанотрубки. Также было изучено, каким образом графен влияет на морфологию частиц цеолита, их форму и архитектуру пор.
Рассел Хоув (Russell Howe), эксперт по проявляющим фотокаталитическую активность титаносиликатам из Университета Абердина отмечает, что самым значительным результатом исследования Эдера является значительное влияние, которое оказывает графен на размеры и морфологию кристаллов цеолита TS-1. Он добавляет, что производительность новой фотокаталитической системы значительно превышает использующейся в качестве стандарта активность фотокаталитической системы на основе оксида титана P25, и лишь небольшое количество существующих в настоящее время фотокаталитических систем превосходят ее пор производительности.
http://www.chemport.ru/newsimages/1319872362abe49.gif
«Да, я костёр. Господь, прости!
Я был плохим жильцом.
Себя сжигал и не гасил –
Я мнил себя творцом...» В.Сухоруков.
|
| |
| |
| fonogramshik | Дата: Суббота, 2011-11-26, 10:35 PM | Сообщение # 23 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 1695
Статус: Вне контакта
| Графен можно использовать для идентификации следов взрывчатых веществ в воздухе, показало исследование китайских и американских ученых. Детектор на основе графеновой пены «чувствует» миллионные процентные доли газов, которые являются «отпечатками пальцев» взрывчатки.
Новое исследование ученых из Политехнического института Ренсселира показало, что графеновая пена может послужить газовым детектором, распознающим потенциально опасные и взрывчатые вещества, причем получать ее можно в промышленных количествах. Открытие указывает путь к новому поколению газовых датчиков, которые смогут использовать саперы, службы общественной безопасности, войска, а также заводы в производственных целях.
Как известно, графен, за открытие которого получили Нобелевскую премию по физике 2010 года ученые российского происхождения Андрей Гейм и Константин Новоселов, представляет собой отдельные двумерные слои углерода – того самого, из которого состоят графит и уголь.
Пузырьки «пены» детектора состоят именно из таких слоев, плавно переходящих друг в друга без оформленных границ между отдельными листами.
Новый сенсор давал правильные воспроизводимые результаты по измерению аммиака и диоксида азота в количествах около 20 миллионных долей. Детектор представляет собой графеновые нанослои, наложенные друг на друга. Они формируют структуру, подобную пене. Размер гибкого детектора примерно с почтовую марку, толщина как у фетровой ткани, он гибкий и прочный.
Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports, издаваемом в издательстве Nature Publishing Group.
«Мы очень довольны полученными результатами и надеемся, что эта работа станет первым шагом к созданию коммерчески доступных газовых сенсоров. По нашим данным,
они гораздо более чувствительны к аммиаку и диоксиду азота, чем коммерчески доступные детекторы сегодня»,
– заявил профессор Нихил Кораткар, руководивший исследованием вместе с профессором Чен Хуамином из Китайской академии наук.
В последние 10 лет ученые показали, что можно искусственно создавать наноструктуры, чрезвычайно чувствительные к заданным химическим веществам, в частности газам. Однако создать и заставить работать наноструктуру, детектирующую газ, очень сложно и дорого. Сложность технологии производства не оставляла особых надежд на коммерческое внедрение. Отдельные нанослои наносились поочередно с помощью литографии, их положение контролировали с помощью микроскопии, затем следовал еще ряд сложных дорогостоящих шагов. Полученная в мобильном устройстве структура была очень хрупкой, могла легко разрушиться и стать нефункциональной. Кроме того, не всегда было просто удалять из наноструктуры целевой газ, поглощенный ею.
Созданный Кораткаром и его коллегам детектор сохраняет все ценные свойства индивидуальной наноструктуры, однако с ним гораздо проще работать из-за вполне макроскопического размера. Коллеги Кораткара в Китае вырастили графен на матрице никелевой пены. После этого металл удалили – в результате остался хорошо структурированный пеноподобный графен.
Такая структура обладает специфическим сродством к газам. Если поместить ее в воздух с примесью аммиака или диоксида азота, частички газа адсорбируются (или «застревают») в ней. При этом поглощенные
газы модифицируют графеновые слои, и это коренным образом сказывается электрическом сопротивлении всего детектора.
На измерении этого изменения и основан механизм работы сенсора.
Кроме того, графеновый детектор очень легко чистить. Через него пропускают ток силой около 10 мА – этого достаточно, чтобы нагреть структуру настолько, чтобы произошла десорбция частиц газа. Такой механизм очистки не влияет на степень эффективности детектирования газов: процесс сорбции-десорбции газов полностью обратим, то есть это детектор многоразового использования. Это делает технологию малоэнергозатратной: для очистки детектора не нужен внешний источник тепла.
Кораткар выбрал аммиак в качестве тестового газа, на котором были проверенны свойства нового детектора. Нитрат аммония – составная часть многих взрывчатых веществ. При хранении он постепенно разлагается, выделяя аммиак в следовых количествах, поэтому именно детекторы на аммиак используются для поиска взрывчатки. Правда, аммиак используется не только в военных целях: это компонент ряда процессов в химической и фармацевтической промышленности, поэтому не менее важно контролировать содержание этого газа в воздухе цехов, чтобы вовремя заметить утечку.
Испытания графеновой пены показали, что она «чует» аммиак в количествах до тысячи миллионных долей за 5–10 минут при комнатной температуре и атмосферном давлении. При этом регистрируемое изменение сопротивления составляет 30%. Современные коммерчески доступные полимерные сенсоры на порядок хуже: 30-процентное изменение сопротивления достигается через 5–10 минут в воздухе с 10 000 миллионных долей аммиака. Чувствительности графенового детектора хватает на распознавание 20 миллионных долей аммиака в воздухе. Кроме того, ряд современных детекторов энергоемки: для работы их приходится нагревать до высоких температур, а графеновая пена успешно работает в стандартных условиях.
Диоксид азота (его еще называют «лисий хвост» – за окраску) стал вторым тестовым газам.
Многие виды взрывчатки, например нитроцеллюлоза и тринитротолуол (тротил), относятся к нитропроизводным и выделяют диоксид азота при постепенном разложении.
Кроме того, NO2 – один из основных газов-загрязнителей, уровень которого необходимо контролировать в продуктах горения, выхлопах автомобиля и других отходах.
Графеновый детектор «чувствовал» 100 миллионных долей диоксида азота в воздухе за 5–10 минут – сопротивление изменялось в пределах 10%, что снова оказалось в 10 раз эффективнее коммерчески доступных детекторов.
«Это первая наноструктура, пригодная для коммерциализации как газовый датчик», – заключил Кораткар.
Модификация графеновой пены позволит создать детекторы, чувствительные не только к аммиаку и диоксиду азота, но и к другим газам, уверен он.
http://www.gazeta.ru/science/2011/11/26_a_3848730.shtml
«Да, я костёр. Господь, прости!
Я был плохим жильцом.
Себя сжигал и не гасил –
Я мнил себя творцом...» В.Сухоруков.
|
| |
| |
| fonogramshik | Дата: Вторник, 2012-01-10, 9:14 PM | Сообщение # 24 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 1695
Статус: Вне контакта
| Ученые из Национального университета Сингапура, Национальной Лаборатории DSO и Кембриджского университета обнаружили, что графен может защитить от интенсивных лазерных импульсов.
Первоначально исследователи разрабатывали метод решения известной проблемы склеивания отдельных листов из атомов углерода. Для этого они присоединили к листам алкильные цепи, но при этом сохранили структуру графена. С помощью данной технологии удалось изготовить материал, который можно диспергировать в жидкости или нанести на пленку.
Как оказалось, новый материал обладает мощным нелинейным оптическим поглощением интенсивных наносекундных лазерных импульсов в широком спектральном диапазоне. По этому показателю он существенно превосходит суспензию углеродных нанотрубок или сажи.
Механизм нового явления следующий: свет облучает графен и создает долгоживущие пары электрон-дырка (экситон). Затем экситонный газ локализуется в присутствии тяжелых атомов, что вызывает сильное поглощение экситонов. В результате новый материал эффективно поглощает лазерное излучение. Это явление можно использовать, например, для защиты чувствительных датчиков и устройств от лазерного излучения, а также для создания высокоэффективных антибликовых покрытий.
Таким образом, найдено еще одной уникальное свойство графена: способность переключаться с хорошо известной индуцированной оптической прозрачности к наведенному оптическому поглощению. Это полезное качество позволяет применять графен в различных оптических технологиях.
http://rnd.cnews.ru/tech....4
«Да, я костёр. Господь, прости!
Я был плохим жильцом.
Себя сжигал и не гасил –
Я мнил себя творцом...» В.Сухоруков.
|
| |
| |
| fonogramshik | Дата: Среда, 2012-01-25, 9:48 PM | Сообщение # 25 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 1695
Статус: Вне контакта
| Корейские и американские физики разработали методику, которая позволяет создавать графеновые пленки при комнатной температуре на практически любой поверхности - на металлах, пластике и даже стекле, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Авторы статьи полагают, что их метод синтеза графена может стать основой для производства электроники и оптических устройств на базе этой формы углерода в ближайшем будущем.
Графен представляет собой одиночный слой атомов углерода, соединенных между собой структурой химических связей, напоминающих по своей геометрии структуру пчелиных сот. За создание графена, обладающего уникальными физико-химическими свойствами, работающие в Великобритании выходцы из России Константин Новоселов и Андрей Гейм получили Нобелевскую премию 2010 года по физике.
Группа ученых под руководством Сун-Ен Квона (Soon-Yong Kwon) из Национального института науки и технологий в городе Ульсан (Корея) изобрели новый метод получения этого материала, который не требует нагрева исходных компонентов до тысячи градусов Цельсия и выше и позволяет использовать широкий набор подложек для его получения.
Как отмечают ученые, большинство современных методов синтеза графена включают в себя несколько сложных этапов. На первом этапе газообразные углеводороды или полимерная пленка нагреваются до температуры разложения в присутствии тонких пластинок меди или никеля, на которых осаждаются атомы углерода и превращаются в графен. После этого пленки графена отсоединяются от подложки и используются по назначению.
Квон и его коллеги использовали эту методику в качестве базы для своего метода получения графена. В этой технологии задействована примерно такая же пластинка из никеля, а в качестве источника атомов углерода выступает порошок из графита.
Никель наносится на поверхность настоящей подложки из кремния, стекла или пластика при помощи электронного напыления. После этого на "бутерброд" из металла и подложки наносится тонкий слой пасты из графита и этанола, и вся конструкция помещается в кварцевую сушилку. В ней заготовка нагревается до температуры 25-150 градусов Цельсия в течение нескольких минут, после чего никелевая пленка отделяется от графена химическим способом.
Как отмечают исследователи, графеновую пленку на поверхности всех материалов - стекла, кремния или пластика - можно получить уже при комнатной температуре, но эффективность напыления будет сильно отличаться. Так, пластик является самым удобным материалом для напыления графена - полноценная пленка образуется на его поверхности уже при 25 градусах Цельсия. Стекло и кремний требуют небольшого нагрева - до 160-200 градусов - для получения полноценной пленки из "нобелевской" формы углерода.
По словам ученых, в ходе этого процесса атомы углерода просачиваются сквозь "дырки" в структуре никелевой пленки, скапливаются в небольшие группы и распространяются по всей поверхности контакта никеля и подложки. Все свойства полученного материала соответствуют тем данным, которые были получены в ходе изучения графена, полученного классическим методом.
http://www.ria.ru/science/20120124/547860728.html
«Да, я костёр. Господь, прости!
Я был плохим жильцом.
Себя сжигал и не гасил –
Я мнил себя творцом...» В.Сухоруков.
|
| |
| |
| fonogramshik | Дата: Пятница, 2012-02-03, 6:42 PM | Сообщение # 26 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 1695
Статус: Вне контакта
| 
Самое тонкое в мире, почти двумерное, стекло случайно получила группа ученых из США, Европы и Индии; этот материал может быть впоследствии использован как полупроводник в графеновых транзисторах, считают авторы работы, статья которых опубликована в журнале Nano Letters.
Физики синтезировали новый "наноматериал" непреднамеренно, в процессе работы по созданию графена - двумерного материала, состоящего из единичного слоя атомов углерода. Его использование, как считается, может привести к революции в микроэлектронике.
Исследователи собирались получить графен механическим путем, используя для этого кварцевую пластину с напыленным на нее медным покрытием. Случайное попадание воздуха в герметичную среду, где планировалось получить графен, вызвало ряд химических реакций, в результате чего образовалось тончайшее стекло толщиной максимум в три атома.
"Впервые в мире произведено настолько тонкое стекло... Благодаря толщине в три атома, оно существует фактически как плоскость - в двух измерениях", - говорится в сообщении.
Тем не менее, по словам ученых, новый материал выглядит "подозрительно знакомым". Изображение, полученное, полученное с помощью электронного микроскопа, напоминает рисунки американского ученого-теоретика Фредерика Заккарайзена (Frederick Zachariasen), пытавшегося визуально представить атомарную структуру стекла еще в 1932 году.
Исследователи полагают, что полученный ультратонкий материал может служить элементом графеновых транзисторов.
В получении и первичном изучении свойств нового материала приняли участие ученые из университета Корнелл (Итака, США), университета города Ульм, Штуттгартского университета (Германия), Венского университета (Австрия), университетов Хельсинки и Аалто (Финляндия) и из университета Банарас Хинду (штат Варанаси, Индия).
http://www.ria.ru/science/20120203/555727852.html
«Да, я костёр. Господь, прости!
Я был плохим жильцом.
Себя сжигал и не гасил –
Я мнил себя творцом...» В.Сухоруков.
|
| |
| |
| fonogramshik | Дата: Пятница, 2012-02-03, 6:55 PM | Сообщение # 27 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 1695
Статус: Вне контакта
| Нобелевские лауреаты Константин Новоселов и Андрей Гейм, работающие в университете Манчестера, разработали метод нейтрализации высоких токов утечки в графеновых транзисторах, что позволит создавать высокоэффективные полупроводниковые микросхемы на основе графена, не беспокоясь о перегреве, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.
Группа под руководством Новоселова смогла нейтрализовать основное препятствие на пути к графеновой микроэлектронике - высокие токи утечки в транзисторах, вставив пленки графена в "сэндвич" из тончайших листов нитрида бора или дисульфида молибдена.
Максимальная производительность обычных кремниевых интегральных схем и их графеновых "наследников" ограничивается так называемыми токами утечки - "несанкционированным" движением электронов через транзисторы в выключенном состоянии. Утечка электронов генерирует тепловую энергию и вынуждает инженеров увеличивать напряжение тока, что еще раз усиливает нагрев микросхемы. Дальнейшая миниатюризация кремниевых транзисторов крайне затруднена из-за роста токов утечки.
Новоселов, Гейм и их коллеги использовали графен в качестве электрода в так называемом "туннельном транзисторе" - одной из разновидности обычных полевых транзисторов. В качестве подложки физики использовали классический диоксид кремния, к которому они прикрепили пластинку из специального диэлектрика - нитрида бора или дисульфида молибдена. Затем к диэлектрику прикреплялся слой графена, поверх него укладывался новый слой изолятора, следующий металлический или графеновый электрод и последний слой диэлектрика.
Как объясняют ученые, в этом устройстве ток движется из одного слоя графена в другой под действием электрического поля, которое блокирует или способствует "просачиванию" электронов через пластинки нитрида бора или дисульфида молибдена. Такая конструкция в сочетании с высокоэффективным диэлектриком позволяет избавиться от высоких токов утечки в состоянии покоя.
По оценкам исследователей, отношение тока в транзисторе во "включенном" и "выключенном" состоянии составляет 10 тысяч к одному, что открывает перспективы по созданию высокочастотной и высокопроизводительной графеновой электроники.
"Мы доказали эффективность нового концептуального подхода к графеновой электронике на практике. Уже в этом состоянии наши транзисторы неплохо работают. Я верю, что мы сможем многократно ускорить их работу, уменьшить их до нанометровых размеров и заставить их работать частоте, близкой к терагерцу", - говорит один из участников группы Леонид Пономаренко.
http://www.ria.ru/science/20120202/555133568.html
«Да, я костёр. Господь, прости!
Я был плохим жильцом.
Себя сжигал и не гасил –
Я мнил себя творцом...» В.Сухоруков.
|
| |
| |
| fonogramshik | Дата: Пятница, 2012-03-16, 0:01 AM | Сообщение # 28 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 1695
Статус: Вне контакта
| Американские физики разработали оригинальный и дешевый способ получения графена с помощью лазера DVD-привода и использовали полученную сверхгибкую пленку из "нобелевского углерода" для создания ионистора - гибрида конденсатора сверхвысокой емкости и аккумулятора.
Группа ученых под руководством Ричарда Канера (Richard Kaner) из университета штата Калифорния в городе Лос-Анджелес (США) опубликовала новый "рецепт" изготовления графена и предварительные выводы по его электрическим и механическим свойствам в статье в журнале Science.
Лазерная "гравировка"
Графен представляет собой одиночный слой атомов углерода, соединенных между собой структурой химических связей, напоминающих по своей геометрии структуру пчелиных сот. За создание графена, обладающего уникальными физико-химическими свойствами, работающие в Великобритании выходцы из России Константин Новоселов и Андрей Гейм получили Нобелевскую премию 2010 года по физике.
Как отмечают Канер и его коллеги, с момента открытия графена физики изобрели множество новых методов его получения. Большинство из них требует особых условий среды или специализированных компонентов. В январе 2012 года корейские ученые изобрели более дешевую методику получения графена с помощью микропленок из никеля при комнатной температуре и на практически любой поверхности.
Авторы статьи в Science максимально упростили процесс изготовления "нобелевского углерода". Они разработали остроумную методику, позволяющую получать графен практически в домашних условиях с использованием подручных средств - пишущего DVD-дисковода и компакт-диска.
Ученые покрывали компакт-диск специальным раствором оксида графита, который превращался в тонкую и относительно гибкую пленку после высыхания. После этого они вставляли DVD-диск в дисковод и обрабатывали его с помощью программ записи, поддерживающих технологию нанесения рисунков LightScribe.
Два в одном
В результате графит внутри пленки превращается в одиночные слои графена, хорошо отделенные друг от друга. Канер и его коллеги назвали свое изобретение "лазерно-гравированным графеном" (LSG, laser-scribed graphene) в честь технологии, давшей ему жизнь.
Этот материал обладает удивительной гибкостью и сверхвысокой электрической емкостью, что делает его пригодным для изготовления ионисторов - источников электропитания, соединяющих преимущества обычных батарей и конденсаторов и лишенных их недостатков.
Ученые собрали экспериментальный гибкий ионистор и проверили его в деле. По словам исследователей, тысяча сгибаний и разгибаний не снизили емкости устройства, которая приближается к теоретическому максимуму для "суперконденсаторов" на базе графена. Кроме того, даже 10 тысяч циклов зарядки и разрядки снизили емкость ионистора всего на 3,5%. За четыре месяца непрерывных тестов производительность и свойства устройства не изменились.
Как полагают исследователи, изобретение может быть использовано в качестве источника питания для гибких дисплеев и других тонких и миниатюрных электронных приборов. Относительная простота конструкции и дешевизна LSG-графена позволяет изготовлять такие батареи уже сейчас.
http://www.ria.ru/science/20120315/596407921.html
«Да, я костёр. Господь, прости!
Я был плохим жильцом.
Себя сжигал и не гасил –
Я мнил себя творцом...» В.Сухоруков.
|
| |
| |
| fonogramshik | Дата: Понедельник, 2012-04-23, 8:04 PM | Сообщение # 29 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 1695
Статус: Вне контакта
| 
Вашингтон, 23 апреля. Ученые из Университета Райса утверждают, что графен не является самым перспективным из новых материалов – теперь это звание может получить бор, проводники из которого делать легче и дешевле.
Ученые проводили эксперименты с листами бора толщиной в один атом. Их поверхность напоминает швейцарский сыр – кристаллическая решетка материала не симметрична, а содержит хаотично расположенные «дырки».
В ходе работ ученые создавали из листов бора нанотрубки, которые по своим свойствам превзошли крайне перспективные углеродные нанотрубки, созданные на основе графена. Главным преимуществом нанотрубок из бора является то, что они могут иметь несколько конфигураций, в зависимости от которых будут меняться их функции. В случае с углеродными нанотрубками пока ученые смогли создать лишь одну модификацию.
И дело здесь именно в «швейцарском сыре» - именно благодаря такой структуре лист бора можно сгибать и сворачивать в разных формах и он сохранит свои свойства, в то время как лист графена должен иметь четкую структуру. Если она будет потеряна, то и уникальные тепло- и электропроводность материала достигнуты не будут.
«Структура углерода всегда четкая, - говорит автор исследования Борис Якобсон (Boris Yakobson). – Любое отклонение от его шестиугольной кристаллической решетки мы называем дефектом, который несет за собой негативные последствия, проявляющиеся в снижении полезных свойств. В случае с бором мы можем допустить 10-15% таких дефектов, которые при этом не повлияют на его свойства».
На данный момент все выкладки ученых – лишь теория, основанная на одном эксперименте. На практике исследование наноструктур бора находится в зачаточном состоянии. Специалисты заявляют, что сейчас планируют сконцентрироваться именно на изучении прикладных свойств этого интересного материала. Они признают, что работать в этом «поле» гораздо сложнее, чем с графеном, так как бор еще не настолько изучен в наномасштабе.
Напомним, графен – материал, полученный в 2004 году британскими учеными российского происхождения Андреем Геймом и Константином Новоселовым. Представляет собой решетку атомов углерода толщиной всего в один атом. Имеет десятки уникальных свойств и может уже в ближайшее время заменить кремний в микроэлектронике, поскольку имеет гораздо более высокие показатели электропроводности. За свое открытие Гейм и Новоселов удостоились Нобелевской премии.
Источник: Phys.org
«Да, я костёр. Господь, прости!
Я был плохим жильцом.
Себя сжигал и не гасил –
Я мнил себя творцом...» В.Сухоруков.
|
| |
| |
| fonogramshik | Дата: Четверг, 2012-07-12, 11:52 AM | Сообщение # 30 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 1695
Статус: Вне контакта
| Графен обладает "способностью к самовосстановлению", сообщила сегодня радиокорпорация Би-би-си. Такое свойство сверхтонкого материала, получение которого принесло в 2010 году Нобелевскую премию двум физикам российского происхождения - Андрею Гейму и Константину Новоселову, обнаружила группа британских ученых в составе Новоселова и других специалистов из Университета Манчестера и отраслевой лаборатории "СуперСтем" /SuperStem/ в Дарсбери.
Доклад исследователей представлен американским журналом "Нано леттерс" /Nano Letters/. Он говорит о том, что в случае повреждения тончайшей пленки графена, имеющей всего один атом в толщину, материал способен "самостоятельно" ликвидировать брешь и полностью восстановить свою структуру. Необходимо "просто подвергнуть его воздействию несвязанных атомов углерода".
Открытие было сделано в ходе работы научного коллектива над изучением эффектов от присоединения к полоскам углеродного материала металлических контактов, что является непременным условием для использования его феноменальных электронных свойств. Процесс был связан с проделыванием отверстий в графеновой пленке при помощи электронных пучков. Задачей было выяснить, какими получаются разрывы.
К удивлению специалистов, в присутствии рядом с опытными образцами атомов углерода, последние устремлялись к месту повреждения, что приводило к починке листа графена. "Просто случилось так, что мы это заметили, - рассказал соавтор исследования из лаборатории "СуперСтем" Квентин Рамас. - Мы повторили это /данные операции/ несколько раз, а затем попытались понять, как это происходит".
Оказалось, что взаимодействовать с краями проделанных отверстий могут и атомы металлов, если они присутствуют, а углерод из углеводородных соединений может формировать в листах графена неправильные формы. При этом "в чистом виде", атомы углерода показали способность, "оттолкнув с пути атомы металлов, полностью заделать прорехи, сформировав свежую и ненарушенную решетку шестигранников", которая и свойственна графену.
"Если вы сможете проделать отверстие и контролировать этот "резервуар углеродов", допуская их в небольшом количестве, можно задуматься над достижением заданных свойств краев /пластин/ графена или ремонтом дыр, которые появились непреднамеренно", - отметил Рамас.
Графен считается одним из самых перспективных материалов современности. Он был открыт в 2004 году двумя профессорами Манчестерского университета - Андреем Геймом и Константином Новоселовым. Оба ученых являются выпускниками Московского физико-технического института. В 2011 году в признание их научных заслуг королева Великобритании присвоила им рыцарское звание.
http://www.itar-tass.com/c11/470541.html
«Да, я костёр. Господь, прости!
Я был плохим жильцом.
Себя сжигал и не гасил –
Я мнил себя творцом...» В.Сухоруков.
|
| |
| |
|
|
| Мини-чат |
|
|
 |
| Наш опрос |
|
|
| Статистика |
|
|
| Форма входа |
|
|
| Поиск |
|
|
|
|
