नई प्रक्रिया प्रौद्योगिकी ग्राफीन लागत को 100 गुना कम कर देती है

आदर्श ग्राफीन की संरचना विशेष रूप से हेक्सागोनल कोशिकाएं हैं। एक अलग प्रकृति के दोषों के लिए पांच और हेप्टागोनल लीड (स्रोत: उत्सव / Shutterstock.com)

ग्लासगो विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों की एक टीम ने अन्य आधुनिक विनिर्माण प्रक्रियाओं की तुलना में 100% कम कीमत के साथ ग्रेफीन की बड़ी चादरें बनाने के लिए प्रौद्योगिकी के विकास की घोषणा की। ग्राफीन के उत्पादन के लिए सबसे आम तरीका रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) पर आधारित है, जब गैसीय अभिकर्मक, संघनक एक विशेष सब्सट्रेट पर जमा होते हैं और एक ग्राफीन फिल्म बनाते हैं।

शोधकर्ताओं ने एक ऐसी प्रक्रिया विकसित की है जो आपको साधारण तांबे के पन्नी पर न्यूनतम दोषों के साथ उच्च गुणवत्ता वाले ग्राफीन की चादरें प्राप्त करने की अनुमति देती है। इस सामग्री का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और लिथियम बैटरी में कैथोड बनाने के लिए उपयोग किया जाता है। कॉपर शीट्स की बहुत चिकनी सतह ग्राफीन शीट बनाने के लिए एक लगभग आदर्श सब्सट्रेट है।

प्रौद्योगिकी के लेखकों ने पाया कि नई प्रक्रिया प्रौद्योगिकी द्वारा प्राप्त ग्राफीन का उपयोग करके निर्मित ट्रांजिस्टर की विशेषताएं पुरानी प्रक्रिया प्रौद्योगिकी द्वारा निर्मित ग्राफीन के साथ समान तत्वों की विशेषताओं से बेहतर हैं। यह विशेष रूप से, विद्युत चालकता और ऑप्टिकल गुणों के बारे में है।


विभिन्न प्रकार की सतहों पर ग्राफीन शीट बढ़ने की प्रक्रिया। एक - मानक निर्माण प्रक्रिया में उपयोग की जाने वाली तांबे की चादरें; डी - नई निर्माण प्रक्रिया में इस्तेमाल होने वाली तांबे की पन्नी। बी, ई - इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके प्राप्त दो प्रकार की तांबे की पन्नी की सतह की छवि; सी, एफ - दो अलग-अलग सतहों पर ग्राफीन के "गुच्छे", एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके छवि प्राप्त की गई थी। ग्रेफीन "फ्लेक्स" का घनत्व और आकार भिन्न होता है।

“तांबे की उपलब्ध चादरें जो हमने अपनी निर्माण प्रक्रिया में इस्तेमाल की हैं, उनकी कीमत लगभग 1 डॉलर प्रति वर्ग मीटर है, जबकि तांबे की विशेष चादरें पुरानी तकनीक की लागत का उपयोग करते हुए लगभग 115 डॉलर प्रति वर्ग मीटर का उपयोग करती हैं। यह एक बहुत अधिक महंगी सामग्री है, जिसे अक्सर उपयोग से पहले विशेष तैयारी की आवश्यकता होती है, ”डॉ। रविंदर दहिया, विचार के लेखकों में से एक।


नई प्रक्रिया प्रौद्योगिकी में उपयोग की जाने वाली अल्ट्रा-स्मूद कॉपर फ़ॉइल की ए, बी-सतह की छवियां आंशिक रूप से ग्राफीन "फ्लेक्स" के साथ लेपित हैं। सी अल्ट्रा-स्मूथ कॉपर फॉइल पर प्राप्त ग्रेफीन परत की सतह स्थलाकृति है। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके लिए गए चित्र

"हमारी तकनीक हमें कम लागत पर उच्च-गुणवत्ता वाले ग्राफीन प्राप्त करने की अनुमति देती है, जो हमें नए इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को बनाने के मामले में एक कदम आगे बढ़ाने की अनुमति देती है जो कि कई क्षेत्रों में उपयोग किए जा सकते हैं - स्मार्ट शहरों से लेकर मोबाइल स्वास्थ्य सेवा तक।"


एक ग्राफीन ट्रांजिस्टर का एक योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व है। बी, सी - ग्राफीन ट्रांजिस्टर की तस्वीरें, नई प्रक्रिया प्रौद्योगिकी द्वारा प्राप्त ग्राफीन के साथ (बी) और पुरानी प्रक्रिया प्रौद्योगिकी (एस) द्वारा प्राप्त ग्राफीन। डी, ई - ग्राफ अलग-अलग तरीकों से प्राप्त ग्राफीन के साथ छह अलग-अलग ट्रांजिस्टर की चालकता दिखा रहा है (डी - मानक तांबे की चादरें, ई - चिकनी), एफ - 10 विभिन्न ट्रांजिस्टर की गतिशीलता का क्षेत्र प्रभाव, "साधारण" ग्राफीन और ग्राफीन द्वारा बनाया गया नई प्रक्रिया प्रौद्योगिकी।

विशेषज्ञ के अनुसार कृत्रिम अंगों की चालकता प्रदान करते हुए, कृत्रिम अंगों में ग्राफीन का भी उपयोग किया जा सकता है। यह आपको स्पर्श के कार्य के साथ कृत्रिम अंग बनाने की अनुमति देता है, अर्थात्, इस तरह के कृत्रिम अंग के साथ एक व्यक्ति विभिन्न प्रकार की सतहों पर स्पर्श महसूस कर सकता है।


एक नई प्रक्रिया प्रौद्योगिकी द्वारा बनाए गए "साधारण" ग्राफीन और ग्राफीन का उपयोग करते हुए, लचीला ग्राफीन कैपेसिटर की इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल प्रतिक्रिया। संधारित्र क्षेत्र लगभग ~ 400 सेमी 2 है।

बेशक, ग्रेफीन प्राप्त करने के अन्य तरीके हैं, जिनमें से कुछ काफी असामान्य हैं। उदाहरण के लिए, इन विधियों में से एक उच्च गति मिक्सर और परी डिशवाशिंग तरल का उपयोग करना है। यह तकनीक केनवुड BL370 ब्लेंडर का उपयोग करती है।


बेशक, परिणाम अलग ग्राफीन फ्लेक्स है, न कि चादरें, लेकिन विधि की सादगी आश्चर्यजनक है।

इस साल जनवरी में, ग्राफीन के उत्पादन की एक सस्ती विधि ने कहा कि ज़ू शौनीम के नेतृत्व में डच शोधकर्ताओं ने। यहां हम ग्रेफीन के मिलीमीटर टुकड़े प्राप्त करने के बारे में बात कर रहे हैं। एक नए तरीके से ग्रेफीन प्राप्त करने के लिए, हाइड्रोजन, मीथेन और आर्गन का मिश्रण तांबे की चादर पर 1000 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर लगाया जाता है। प्रतिक्रिया उत्पाद शुद्ध कार्बन एक परमाणु मोटी तांबे की चादर को कवर करता है।

Source: https://habr.com/ru/post/hi386893/