Grafeno „burbulai“ ir aukšto efektyvumo elektronika

graphene bubbles

Tyrėjų komanda nustatė, kad grafeną galima ištempti sukuriant mažus nanoburbulus, kuriuose elektronai sukuria tuos pačius energijos lygius , kuriems  priešingu atveju būtų reikalingas labai stiprus magnetinis laukas . Atradimas suteikia priemonę manipuliuoti grafeno elektronais, o tai savo ruožtu gali sukelti naujos kartos ultra-mažų, itin efektyvių elektroninių prietaisų kombinacijas.

Pasaulinė elektroninių įrankių banga – tik ilgo ir nesustabdomo kilimo pradžioje, įveikianti atsirandančias didžiules kliūtis siekiant patenkinti didėjančią paklausą pakankamai tvarios energijos tiekimui . Vienas iš sprendimų – sukurti naują elektronikos platformą, kuri yra kur kas efektyvesnė, nei kas nors šiuo metu gaminama, ir tai, kur naudojamas grafenas.

Grafenas ir energijos efektyvumas

Grafenas buvo atrastas tik vos prieš kelerius metus, ir mokslininkai tik pradeda atskleisti savo galimybes pagerinti energijos elektronikoje panaudojimo efektyvumą. Grafenas yra anglies forma, kurio savybės pasireiškia tik vieno atomo storio lakštuose. Atomai išsidėstę sudaro šešiakampiais – gardelė primena vielinio narvo vištoms groteles. Grafenas yra superstiprus (200 kartų už plieną ir 2 kartus už deimantą) ir galėtų veikti kaip nepaprastai efektyvus laidininkas – jei tik ji galima būtų lengvai padaryti reikiamos formos. Vienas iš sprendimų yra rengiamas Pietų Floridos universitete, kur mokslininkai, remiami Nacionalinio mokslo fondo, sukūrė grafeno nanovielų [„nanowires“ –NW] gavimo metodą   Rice universiteto mokslininkai tiria grafeno „seserinę“ medžiagą , grafaną , išsiskiriančią izoliatorinėmis savybėmis , o Čikagos universiteto chemikai  plėtoja būdus suteikti grafeno formą, taikant vandens lašus.

Įtampa ir energijos vartojimo efektyvumas

graphene-bubbles„Burbulų“ atradimas buvo vienas iš tų laimingų atsitikimų . Tai įvyko, kai mokslininkai išaugino grafeną ant platinos kristalo, kuris pateikė netvarkingą šešiakampę tekstūrą. Tai nulemtą trikampių “ burbulų“, kurie turi savo individualius energijos lygmenis, priešingai nei ištisiniai energijos lygiai neįtemptame grafeno lakšte. Pereinant prie atominio lygio mastelio, medžiagose atsirandantys pasikeitimai, naujos fizinės savybės neapsiriboja tik grafenu . Masačusetso technologijos instituto mokslininkai pritaikė reiškinį, vadinamą „gardelės deformacija“ itriu stabilizuotame cirkonio okside ( itris yra sidabriškas metalas) ir atrado, kad nauja konfigūracija padidino medžiagos laidumą keturių eilėmis  (t.y. arti 10 000 kartų).

read more: http://cleantechnica.com