Химики достигли прорыва в синтезе графеновых нанолент

Вскоре графеновые наноленты могут быть намного проще в производстве. Международная исследовательская группа во главе с Университетом Мартина Лютера, Галле-Виттенберг (MLU), Университетом штата Теннесси и Ок-Ридж в США, впервые смогла произвести этот универсальный материал непосредственно на поверхности полупроводников. До сих пор это было возможно только на металлических поверхностях. Новый подход также позволяет ученым настраивать свойства нанолент. Технология хранения является одним из потенциальных применений материала.

В течение многих лет графен был расценен как материал будущего. Проще говоря, это двумерная углеродная поверхность, которая напоминает соты. Эта особая структура дает материалу отличительные свойства: например, он чрезвычайно стабилен и ультралегок. Особый интерес представляют графеновые наноленты, поскольку они представляют собой полупроводниковый материал, который можно использовать, например, в электротехнической и компьютерной промышленности. «Именно поэтому многие исследовательские группы по всему миру концентрируют свои усилия на нанолентах графена», — объясняет химик профессор Константин Амшаров из МЛУ. Эти ленты размером всего в нанометры, состоят всего из нескольких атомов углерода в ширину. Их свойства определяются их формой и шириной. Когда исследование графена только начиналось, полосы были получены путем разрезания больших срезов.

Амшаров и его коллеги из Германии, США и Польши теперь преуспели в упрощении производства желанных нанолент. Команда производит материал, объединяя отдельные атомы, что позволяет настраивать свойства. Исследователям впервые удалось изготовить ленты на поверхности из оксида титана, неметаллического материала. «До сих пор ленты синтезировались в основном на золотых поверхностях. Это не только сравнительно дорого, но и непрактично», — объясняет Амшаров.

Проблема этого подхода в том, что золото проводит электричество. Это непосредственно отрицало бы свойства графеновых нанолент, поэтому этот метод использовался только в фундаментальных исследованиях. Тем не менее, золото было необходимо в качестве катализатора для производства нанолент в первую очередь. К тому же, наноленты должны были быть перенесены с поверхности золота на другую поверхность — очень сложная задача. Новый подход, открытый Амшаровым и его коллегами, решает этот комплекс проблем.

«Наш новый метод позволяет нам полностью контролировать процесс сборки графеновых нанолент. Процесс является технологически значимым, поскольку он также может быть использован на промышленном уровне. Это также более рентабельно, чем предыдущие процессы», — резюмирует Амшаров. Существует множество областей применения нанолент: они могут быть использованы в будущих системах хранения и полупроводниковых технологиях, и они играют решающую роль в разработке квантовых компьютеров.

Источник

Метки: графен