Что такое графен и его применение: Уникальное вещество и его применения – Наука

Содержание

Графен в электронике: сегодня и завтра

Графен у всех на слуху, однако не все четко представляют себе, что это за материал и как он применяется в настоящее время.

В данном обзоре, не претендующем на всеохватность этой бурно развивающейся сейчас темы, представлена информация об этом материале и областях его применения.

Общие сведения

Графен был экспериментально обнаружен в 2004 г. двумя английскими учеными российского происхождения — Андреем Геймом и Константином Новосёловым, за что они вскоре получили Нобелевскую премию по физике. Графен представляет собой слой атомов углерода, соединенных в гексагональную двумерную кристаллическую решетку. Это, по сути, пленка углерода толщиной в один атом, имеющая строго упорядоченную кристаллическую структуру. Графен можно считать развернутой в плоскость одностенной нанотрубкой или двумерным фуллереном, или же отдельно взятым атомарным слоем из множества таких слоев, составляющих монокристалл пиролитического графита.

Структура графена

Слой графита толщиной в один атом обладает рядом ценных свойств: отличается высокой стабильностью, в т.ч. и при комнатной температуре, а также высокой тепло- и электропроводностью. Подвижность электронов в графене в 10—20 раз выше, чем в арсениде галлия. Из этого материала можно создавать чипы, пригодные для работы на терагерцовых частотах. Хотя монослои графита обладают такой же подвижностью носителей зарядов при комнатной температуре, как и нанотрубки, однако для него, в общем случае, применима обычная, отработанная годами планарная технология. К тому же, благодаря двумерной структуре управляющий ток может быть легко увеличен за счет изменения ширины проводящего канала.

Проводник или полупроводник?

На пути создания графеновой электроники остается еще много препятствий, в т.ч. невозможность выращивания больших графеновых пластин, высокая стоимость материала и трудности с управлением его проводимостью. В частности, еще недостаточно разработаны способы получения полупроводников из графена — до сих пор графен и его производные известны только в виде проводников и изоляторов.

Недавно был получен полупроводниковый материал на основе графена, в котором атомы кислорода заключены в гексагональную структуру графена. По замыслу исследователей, в ходе нагрева оксида графена в вакууме должен был выделиться кислород и получиться многослойный графен. Однако при повышении температуры атомы углерода и кислорода стали выстраиваться в упорядоченную структуру моноокиси графена, не существующего в естественном виде.

Исследователи демонстрируют атомную структуру моноокиси графена

Полученный материал обладает полупроводниковыми свойствами и имеет широкие перспективы применения в производстве электроники. Меняя температуру нагрева, исследователи получили четыре новых материала, которые были отнесены к категории GMO. В настоящее время определяется устойчивость моноокиси графена и возможность масштабировать этот материал для производства.

Ранее было открыто другое интересное свойство графена, которое заключается в том, что определяющую роль в формировании свойств графена играет материал, на котором он выращивается. В частности, если подложку, на которой будет выращена структура, активировать кислородом, то полученный лист графена будет обладать свойствами полупроводника, если водородом – то свойствами металла. «Варьируя химический состав подложки, мы можем управлять природой графена, наделяя его свойствами полупроводника или металла», — сообщил Сарож Наяк (Saroj Nayak), профессор кафедры физики и астрономии Ренсселарского политехнического института.

Управление током в графене: нитрид бора может статью ключом к графеновой микроэлектронике

Графен — самый тонкий в мире материал. Почти единственным на сегодняшний день принципиальным препятствием для его применения является невозможность управления электронным потоком по графену. Например, до сих пор не удалось найти способ остановить ток в графене: на атомарном уровне работают законы квантовой механики, которые сильно отличаются от тех, что действуют на макроуровне. Электроны в слое графена проходят сквозь препятствия (т. н. туннельный эффект, применяемый также в некоторых радиоэлектронных приборах), а не отскакивают от них, как это происходит в макромире. Недавно было обнаружено, что при наложении слоя графена на слой нитрида бора возникает новая гексагональная структура, которая определяет путь прохождения электронов по образцу.

Один из способов создания графенового двоичного триггера. Квадратная графеновая ячейка разбивается на два треугольных участка. Электроны отражаются, когда напряжения имеют разную полярность, и проходят, когда напряжения одинаковы.

Этот факт может стать ключом к созданию нового типа электронных устройств, отличающихся малым размером и низким энергопотреблением. Из-за этой особенности контролировать распространение электронов по слою очень сложно. Недавние исследования показали, что при наложении пленки нитрида бора на слой графена удается задержать некоторые электроны. Это первый шаг на пути решения проблемы.

Нитрид бора имеет сходную с графеном структуру, однако является диэлектриком. Пленки из нитрида бора можно использовать также для улучшения электрических свойств графена. Они предотвращают флуктуации электронного заряда.

Формирование гексагональной структуры при наложении нитрида бора на графен

Если менять угол между кристаллическими решетками, количество электронов, которые не могут проходить сквозь решетку, увеличивается. Коэффициент задержания зависит от размера гексагонального рисунка, который возникает при угловом смещении одного из слоев (аналогичный эффект – возникновение муарового рисунка при наложении линейчатых структур). По сути, этот рисунок является картой электрического потенциала.

Размер рисунка в зависимости от угла наложения: а – слишком мелкий, б – правильный

В настоящее время идет процесс изучения различных графеновых структур с помощью сканирующего туннельного микроскопа, который позволяет получить изображение сверхрешетки и измерить ее размер. Если гексагональный рисунок слишком мелкий, образец отбраковывается. Примерно 10-20% образцов показывают желаемый эффект. Если данный процесс удастся автоматизировать, будет создана графеновая микроэлектроника.

Псевдомагнитные свойства графена

Группа физиков из Университета в Арканзасе ведет разработки в несколько ином ключе. Они предлагают управлять потоком электронов с помощью изменения механического напряжения в материале.

Было замечено, что если приложить к графеновой пленке механическое усилие, ее электрические свойства изменятся так, как будто материал поместили в магнитное поле. Чтобы использовать данное свойство, необходимо научиться контролировать механическое напряжение.

Исследователи из Университета в Арканзасе провели следующий эксперимент. Они натянули графеновые мембраны на тонкие квадратные рамки и просканировали поверхность графена туннельным микроскопом с помощью постоянного тока. В сканирующем туннельном микроскопе для создания карты рельефа поверхности используется электрический ток очень малой величины. Чтобы поддерживать ток на постоянном уровне в процессе сканирования рельефа поверхности, микроскоп данного типа меняет напряжение на кончике туннельного зонда, когда он передвигается вверх-вниз. Было замечено, что при этом форма мембраны также изменялась – мембрана изгибалась и стремилась приблизиться к щупу. Форма мембраны изменялась в зависимости от заряда между щупом и мембраной. Изменяя напряжение на щупе, можно управлять механическим напряжением мембраны.

В свободном состоянии графеновые мембраны имеют бугристую форму. Это является препятствием для их применения в электронных устройствах, поскольку на изломах проводимость мембраны резко падает.

Для более полного понимания этого свойства было проведено исследование теоретической системы, содержащей графеновые мембраны. Ученые сопоставили величину механического напряжения и рассчитали расположение щупа микроскопа относительно мембраны. Оказалось, что взаимодействие между мембраной и щупом зависит от расположения щупа. По этим данным можно рассчитать псевдо-магнитное поле для заданного напряжения и механического усилия.

Из-за того, что мембрана ограничена квадратной рамкой, напряженность поля меняется с положительной на отрицательную. Для создания неосциллирующего поля требуется изготовить треугольную ячейку. Возможно, именно она позволит найти способ управлять псевдомагнитными свойствами графена.

Примеры применения графена

В настоящее время в области применения графена ведутся разработки в следующих направлениях:

Высокочастотные транзисторы. Подвижность электронов в графене гораздо больше, чем в кремнии, поэтому цифровые элементы из графена обеспечивают более высокую частоту работы. Некоторые компании уже заявляли об успехах в этой области. Так, транзисторы IBM работают на частоте 26 ГГц и имеют размер около 240 нм. Поскольку между размерами транзистора и его производительностью существует обратная зависимость, увеличение рабочей частоты достигается с за счет уменьшения его размеров.

Строение графенового транзистора

Микросхемы памяти. Прототип нового типа запоминающего устройства состоит всего из 10 атомов графена. Во время лабораторных тестов группе профессора Джеймса Тура из американского Университета Райс удалось создать кремниевые модули, на которых были размещены 10 атомарных слоев графена. В итоге графеновый слой получил толщину около 5 нм. Исследователи говорят, что в новых экспериментальных модулях базовые ячейки хранения информации примерно в 40 раз меньше ячеек, используемых в самых современных 20-нм модулях NAND-памяти. Данная технология потенциально способна во много раз увеличить емкость модулей памяти. Кроме того, данные запоминающие устройства способны выдерживать сильное радиационное излучение и температуру до 200°C, сохраняя всю информацию.

Ячейка флэш-памяти на основе графена

Еще одно преимущество разработки заключается в беспрецедентной экономичности расхода энергии. Для хранения данных модули памяти используют два исходных состояния — нейтральное (выключенное) и заряженное (включенное). Для того, чтобы закодировать 1 бит информации в графеновых модулях требуется в миллион раз меньше энергии, чем для кодирования того же бита в кремниевых чипах.

Электроды для суперконденсаторов. Проводимость графеновых электродов превышает 1700 См/м, тогда как у электродов на активированном угле она составляет лишь 10–100 См/м. Благодаря высокой механической прочности LSG-электроды могут использоваться в суперконденсаторах без связующих элементов или токоприемников, что упрощает конструкцию и снижает себестоимость изготовления суперконденсаторов.

Графеновый суперконденсатор (ионистор)

Исследователи из Калифорнийского университета Лос-Анджелеса и Калифорнийского института наносистем (California NanoSystems Institute) продемонстрировали высокопроизводительные электрохимические конденсаторы на основе графена, которые сохраняют превосходные электрохимические параметры при больших механических нагрузках. Статья на эту тему в марте была опубликована в журнале Science.

Устройства, изготовленные с использованием гравированных лазером графеновых электродов, характеризуются очень высокой плотностью энергии в разных электролитах, высокой плотностью мощности и поцикловой стабильностью. Более того, эти суперконденсаторы сохраняют отличные электрохимические свойства при больших механических нагрузках, благодаря чему их можно будет применять в мощных и гибких электронных устройствах.

Недорогие дисплеи для портативных устройств. Графен можно использовать вместо ITO (оксида индия-олова) в электродах для OLED-дисплеев. Во-первых, это позволяет снизить стоимость дисплея, а во-вторых, упрощает его утилизацию за счет прекращения использования металлических элементов.

Дисплей, изготовленный с применением графена

Кроме того, было установлено, что графен пропускает до 98% света. Это значительно выше показателя пропускания лучших материалов из ITO (82-85%). Графен обладает высокой электропроводностью, что позволяет использовать его для создания прозрачных электродов, управляющих поляризацией и состоянием жидких кристаллов.

Другая группа исследователей недавно установила, что несколько слоёв графена, нагретые при температуре 300-400°C в присутствии порошкового хлорида железа (FeCl3) приводит к интеркаляции слоёв графена и хлорида железа. Электроны из хлорида железа увеличивают число носителей заряда в слоях графена, а результате чего поверхностное сопротивление слоя падает до 8,8 Ом на квадрат при видимой прозрачности материала 84%. Новый материал имеет хорошую долговременную и температурную стабильность и во много раз лучше по характеристикам, чем сравнимые слои ITO: при том же поверхностном сопротивлении последний имеет прозрачность лишь 75%, а при той же прозрачности — сопротивление в 40 Ом на квадрат.

Гибкое прозрачное устройство отображения (дисплей с печатной платой) станет возможным изготовить на основе графена.

Аккумуляторы для автомобилей на водородном топливе. С помощью графеновых пленок можно увеличить энергию связи атомов углерода. Это позволит увеличить емкость, либо уменьшить вес аккумуляторов.

Датчики для диагностики заболеваний. В основе работы этих датчиков лежит тот факт, что молекулы, чувствительные к некоторым болезням, присоединяются к атомам углерода в графеновом слое. В датчике используется графен, молекулы ДНК и флуоресцентные молекулы. Флуоресцентные молекулы соединяются с одиночной ДНК, которая в свою очередь связывается с графеном. Когда другая одиночная молекула ДНК связывается с ДНК, присоединенной к слою графена, и формируется двойная ДНК, которая свободно передвигается по графену, увеличивая уровень излучения.

Принцип распознавания поврежденных ДНК

Охлаждение электронных схем. Недавно созданный композитный материал на основе графена и меди нашел применение в качестве наиболее эффективного и недорогостоящего средства охлаждения электронных устройств. Теплопроводность композита составляет 460 Вт/(м·K), тогда как у меди она равна 380 Вт/(м·K).

Композит осаждается на охлаждаемую поверхность электрохимическим способом в виде пленки толщиной 200 мкм. Уже разработана схема переоснащения оборудования для изготовления медно-графенового теплоотвода.

Элементы с малым удельным весом и высокой прочностью. Добавление в эпоксидный композит графена обеспечивает более высокую удельную прочность элементов, поскольку графен прочно связывается с молекулами полимеров.

Вместо заключения

Нет сомнений, что когда эти и другие разработки будут доведены до конца, наше представление об электронике коренным образом изменится. Как? Например, так, как показано в следующем видеоролике:

Его создатели, правда, не учли, что к тому времени и одежда будет сделана с применением углеволокна и графена и будет выглядеть совсем по-другому. 🙂

Читайте также:

Химически модифицированный графен для новой электроники
У графена появился соперник — графин
Новые возможности суперконденсаторов с графеновыми электродами
Графеновые микросхемы толщиной в один атом углерода могут создаваться крупносерийно
Графен можно выращивать дешево
Ученые создали первую в мире графеновую память
Найден способ управления свойствами графена
Графеновый транзистор разогнали до 26 ГГц
Исследователи создали моноокись графена для будущей электроники
Для лучшего охлаждения кристаллов придуман композит меди и графена

10 способов применения графена, которые изменят вашу жизнь

Он прочный, он гибкий и он уже здесь: после долгих лет исследований и экспериментов графен приходит в нашу жизнь, а именно – в продукты, которыми мы пользуемся каждый день. В скором времени графен изменит мир смартфонов, аккумуляторов, спортивной экипировки, суперкаров и сверхпроводников. Свойства этого материала настолько невероятные, что некоторые люди даже считают, что графен достался нам от инопланетных кораблей, оставленных на нашей планете задолго до появления человечества.

Это, конечно же, фантастика, но потенциал графена не может не рождать подобные теории заговора. Прошло более 60 лет с тех пор, как ученые и производители электроники впервые попытались раскрыть всю мощь нового материала, однако его практическое применение стало реальным только сейчас. Новости о технологических прорывах в этой области не прекращаются, и очередной всплеск инфоповодов по этой теме состоялся в ходе недавней выставки мобильной электроники MWC 2018. Далее речь пойдет о 10 способах использования графена, которые изменят вашу жизнь в обозримом будущем.

Миниатюрные УФ-сканеры

Обычная одежда спасает нас от вредных ультрафиолетовых лучей, но зачастую этого бывает недостаточно, особенно в жарких солнечных странах. Проблема будет решена с помощью небольшого гибкого УФ-сканера, который может крепиться на кожу, как обычный пластырь, либо изначально встраиваться в одежду. Когда этот сканер определит, что вы слишком долго находитесь под прямыми солнечными лучами, он отправит соответствующее уведомление на смартфон, предупредив вас об опасности.

Умные стельки для атлетов

Производители обуви и спортивных товаров также делают большую ставку на графен. Сегодня уже существуют носки и стельки, распознающие силу давления в той или иной области подошвы. Но подавляющее большинство таких продуктов оснащены всего несколькими датчиками, графен позволяет разместить более 100 датчиков, которые никак не повлияют на вес обуви. Прототипы высокотехнологичных стелек существуют уже сегодня, они изготовлены из специальной пены и измеряют давление с точностью до миллиграмма.

Графеновый крио-кулер для охлаждения базовых станций 5G

Всем модулям беспроводной связи при увеличении объема передаваемых данных требуется все больше охлаждения, иначе оборудование перегреется. Таким образом, многократное повышение пропускной способности в приближающихся 5G-сетях. Разработанный в Швеции компактный охлаждающий насос способен понижать температуру базовых станций вплоть до -150 градусов, поддерживая стабильный сигнал.

Аудиотехника

Хотя впервые графен был получен в Университете Манчестера, исследования данного материала ведутся по всему миру, а наибольшее число патентов по использованию графена принадлежит Китаю. Неудивительно, что крупнейший производитель электроники в этой стране стал одним из первых брендов, внедривших графен в свои продукты. Так, Xiaomi Mi Pro HD являются наушниками с графеновой диафрагмой, которая позволяет передавать более громкий, чистый и насыщенный звук. Также у Xiaomi есть терапевтический пояс PMA A10 из ткани, покрытой графеном.

Самые эффективные в мире солнечные батареи

В Италии ученые разрабатывают солнечную батарею на основе графена и органических кристаллов. Такая технология позволяет делать солнечные ячейки более крупными, что повышает эффективность сбора энергии и удешевляет производство в 4 раза.

Графеновые самолеты

В авиации вес – это все, от него напрямую зависит стоимость полета. Именно поэтому Ричард Брэнсон (и другие, менее известные люди) предсказывают полный переход коммерческих авиакомпаний на гораздо более легкий и прочный графен уже в ближайшее десятилетие. И это не просто слова – к примеру, Airbus уже не первый год активно занимается этим направлением.

Чехлы для смартфонов

Чехлы со встроенной батареей так и не прижились на рынке, а проблема быстро разряжающихся мобильных аккумуляторов никуда не делась. Чехлы с задней панелью из графена смогут намного эффективнее охлаждать смартфон, прибавляя до 20% ко времени работы батареи в вашем мобильном устройстве.

Супертонкие электронные книги

На MWC 2017 компания FlexEnable продемонстрировала построенную на основе графена полноцветную пиксельную матрицу для энергоэффективных дисплеев и дисплеев с электронными чернилами. Такие экраны будут иметь толщину обычной бумаги. К тому же, эти матрицы будут гибкими, что избавляет от необходимости использования толстого защитного стекла.

Автомобили

Графен раскрывает широкие перспективы для автомобилестроения, в частности для электромобилей. Дело в том, что с изготовленные из графена транспортные средства обладают меньшим весом и большей жесткостью кузова, что позволяет им быстрее ускоряться и расходовать значительно меньше электроэнергии.

Сверхбыстрые зарядки

Что, если бы вы могли зарядить свой смартфон на 100% за 5 минут? Именно столько времени требуется зарядному устройству от Zap & Go. И хотя тестовый прототип имел емкость всего 750 мАч, этот результат не может не впечатлять. А в следующем году инженеры компании обещают снизить этот показатель до 15-20 секунд. Тем временем, в Huawei разработали обычные литий-ионные батареи, которые благодаря применению графена могут работать на температурах до 60^оС, что на 10 превышает показатель стандартных аккумуляторов на 10 градусов, что продлевает срок эксплуатации батареи почти в 2 раза.

применений графена: для чего используется графен?

Графен представляет собой слой атомов углерода толщиной в один атом, расположенных в виде сот. Графен считается самым тонким, прочным и наиболее проводящим материалом в мире как для электричества, так и для тепла. Все эти свойства интересны исследователям и предприятиям по всему миру, поскольку графен может революционизировать целые отрасли — в области электричества, электропроводности, производства энергии, аккумуляторов, датчиков и многого другого.

Механическая прочность

Графен — самый прочный материал в мире, и его можно использовать для повышения прочности других материалов. Десятки исследователей продемонстрировали, что добавление даже незначительного количества графена к пластику, металлу или другим материалам может сделать эти материалы намного прочнее или легче (поскольку вы можете использовать меньшее количество материала для достижения той же прочности).

Такие усиленные графеном композитные материалы могут найти применение в аэрокосмической отрасли, строительных материалах, мобильных устройствах и многих других областях.

Термические применения

Графен является наиболее теплопроводным материалом, обнаруженным на сегодняшний день. Поскольку графен также прочен и легок, это означает, что он является отличным материалом для изготовления решений для распределения тепла, таких как радиаторы или пленки для рассеивания тепла. Это может быть полезно как в микроэлектронике (например, чтобы сделать светодиодное освещение более эффективным и долговечным), так и в более крупных приложениях — например, в термопленках для мобильных устройств. Например, в последних смартфонах Huawei используются термопленки на основе графена.

Аккумулирование энергии

Поскольку графен является самым тонким материалом в мире, у него чрезвычайно высокое отношение площади поверхности к объему. Это делает графен очень перспективным материалом для использования в батареях и суперконденсаторах. Графен может использоваться для аккумуляторов и суперконденсаторов (и даже топливных элементов), которые могут хранить больше энергии и заряжаться быстрее.

Преимущества графеновых аккумуляторов

Покрытия, датчики, электроника и многое другое

Графен имеет большие перспективы для дополнительных применений: антикоррозийные покрытия и краски, эффективные и точные датчики, более быстрая и экономичная электроника, гибкие дисплеи, эффективные солнечные батареи, более быстрое секвенирование ДНК, доставка лекарств и многое другое.

Графен является таким прекрасным и основным строительным блоком, что кажется, что любая промышленность может извлечь выгоду из этого нового материала. Время покажет, где графен действительно окажет влияние, или другие новые материалы окажутся более подходящими.

Последние новости о применении графена:

Исследователи из Технологического института Джорджии, Национальной лаборатории сильного магнитного поля, Тяньцзиньского университета, CNRS и Университета Квансей Гакуин разработали новую платформу наноэлектроники на основе графена, совместимую с традиционным производством микроэлектроники, что потенциально прокладывает путь для преемника кремния.

Уолтер де Хеер, профессор Школы физики в Технологическом институте Джорджии, и его сотрудники разработали новую платформу наноэлектроники на основе графена. Эта технология совместима с обычным производством микроэлектроники, что необходимо для любой жизнеспособной альтернативы кремнию. В ходе своих исследований команда, возможно, также обнаружила новую квазичастицу. Их открытие может привести к производству меньших по размеру, более быстрых, более эффективных и более устойчивых компьютерных чипов и иметь потенциальные последствия для квантовых и высокопроизводительных вычислений.

Читать полностью Опубликовано: 22 декабря 2022 г.

Ученые Университета Сассекса вместе с группами из испанского Института карбохимии (ICB-CSIC) и Института нанотехнологий Арагонского (INA), Брайтонского университета Великобритании, Французского Института материальных материалов Нанта Жана Рукселя и Университета Райса в США продемонстрировали как разработанное ими токопроводящее лакокрасочное покрытие имитирует распространение вируса по сети посредством процесса, называемого «взрывной перколяцией» — математического процесса, который также может быть применен к росту населения, финансовым системам и компьютерным сетям, но который ранее не наблюдался. в системах материалов.

Процесс просачивания — статистическая связность в системе, например, когда вода течет через почву или через кофейную гущу — является важным компонентом в развитии жидкостной технологии. И именно этот процесс ожидала увидеть исследовательская группа, когда они добавляли оксид графена к полимерным латексным сферам, таким как те, которые используются в эмульсионной краске, для создания полимерного композита. Однако, когда команда нагрела оксид графена, чтобы сделать его электропроводным, ученые запустили процесс, в результате которого эта проводящая система росла экспоненциально, до такой степени, что созданный новый материал поглощал сеть, подобно тому, как новый штамм вирус может стать доминирующим.

Читать полностью Опубликовано: 20 декабря 2022 г.

Исследователи из Университета Монаша в Австралии и CSIRO Manufacturing разработали селективную мембрану на основе восстановленного оксида графена (rGO) для изготовления практичных литий-серных батарей.

Изображение

Мембрана очень похожа на клеточную плазматическую мембрану, демонстрируя селективный транспорт Li+ и способность не только удерживать полисульфиды, но и «реактивировать» их на электрохимически активной поверхности мембраны. Команда использовала мембрану, чтобы продемонстрировать высокую нагрузку и высокую производительность Li-S аккумуляторов, в том числе на уровне ячеек.

Читать полностью Опубликовано: 19 декабря 2022 г.

Исследователи из японского Университета Тохоку и RIKEN успешно обнаружили терагерцовые волны с быстрым откликом и высокой чувствительностью при комнатной температуре.

Изображение

В электромагнитном спектре, который включает в себя все, от радиоволн до рентгеновских и гамма-лучей, существует мертвая зона, в которой обычные электронные устройства едва ли могут работать. Эта мертвая зона занята терагерцовыми волнами. Терагерцовые волны с длиной волны от 10 микрометров до 1 миллиметра уникальны среди электромагнитных волн. Частота их колебаний перекрывается с частотой молекул, из которых состоит вещество, и они позволяют обнаруживать вещества, поскольку почти каждая молекула, работающая в терагерцовом диапазоне, имеет спектр отпечатков пальцев. Технологии, способные использовать мощность терагерцовых волн, могут иметь огромное значение для развития спектроскопии, обработки изображений и технологий 6G и 7G.

Читать полностью Опубликовано: 17 декабря 2022 г.

Отчеты предполагают, что китайский стартап Caiqi Xin Cailiao (Caiqi New Materials) готовится к массовому производству графеновых материалов для суперконденсаторов в ближайшем будущем.

Согласно этим сообщениям, Caiqi уже завершила серийные испытания и раунд сбора средств на сумму около 10 миллионов юаней (1,4 миллиона долларов).

Читать полностью Опубликовано: 16 декабря 2022 г.

Исследователи из Университета Монаша, Мельбурнского университета и Университета RMIT продемонстрировали удивительный способ защиты атомарно-тонкой электроники — добавление вибраций для уменьшения вибраций.

Путем «выдавливания» тонкой капли жидкого галлия графеновые устройства окрашиваются защитным покрытием из стекла, оксида галлия. Этот оксид удивительно тонкий, менее 100 атомов, но покрывает сантиметровые масштабы, что делает его потенциально пригодным для крупномасштабного промышленного производства.

Читать полностью Опубликовано: 15 декабря 2022 г.

Компания First Graphene объявила о получении гранта совместно с Манчестерским университетом (UoM) для следующего этапа исследований по коммерциализации материалов для суперконденсаторов с графеном.

Присужденный в рамках программы Innovate UK «Ускоренная передача знаний для инноваций» (AKT2I),
грант будет использован для финансирования проекта, предназначенного для ускорения разработки и оптимизации
суспензия графен-металл-оксид для производства суперконденсаторов с высокой плотностью энергии.

Читать полностью Опубликовано: 14 декабря 2022 г.

Исследователи из Каролинского института в Швеции и Каталонского института нанонауки и нанотехнологий (ICN2) в Испании обнаружили, что пероральное воздействие оксида графена (GO) модулирует состав микробиома кишечника у взрослых рыбок данио и может влиять на перекрестные помехи между микробиомом и иммунная система.

«Это показывает, что мы должны учитывать микробиом кишечника в нашем понимании того, как наноматериалы влияют на иммунную систему», — сказал соответствующий автор статьи Бенгт Фадил, профессор Института экологической медицины Каролинского института. «Наши результаты важны для выявления потенциальных побочных эффектов наноматериалов и смягчения или предотвращения таких эффектов в новых материалах».

Читать полностью Опубликовано: 14 декабря 2022 г.

Проект НАСА SABERS (батареи с твердотельной архитектурой для повышенной перезаряжаемости и безопасности), который осуществляется уже несколько лет в рамках исследовательской программы НАСА «высокий риск, высокая награда», направлен на разработку аккумуляторов с повышенной плотностью мощности (предпочтительно таких, чтобы мог сделать возможным полет на электричестве, для которого требовалось около 480 ватт-часов на килограмм).

Изображение

Работа, проводимая в Исследовательском центре Гленна НАСА в Кливленде, штат Огайо, группой инженеров под руководством доктора Рокко Виджано, направлена на производство мощных, легких, быстро заряжаемых, масштабируемых для любого применения и чрезвычайно безопасных аккумуляторов. Ученые добиваются этого, избавляясь от токсичных и опасных материалов, которые делают современные батареи слишком неэффективными и рискованными, например, для установки в самолет.

Читать полностью Опубликовано: 13 декабря 2022 г.

Исследователи из Южно-китайского педагогического университета, Университета Сучжоу, Нанкинского технического университета и Университета науки и технологии Макао сообщили о новом бифункциональном сепараторе литий-серных батарей (CC-rGO/AB/PP), полученном с помощью нового метода синтеза под экстремальным давлением для продвигать более эффективные Li-S аккумуляторы простым способом.

Литий-серные (Li-S) батареи теоретически обладают гораздо большей энергетической емкостью, чем литий-ионные батареи, и поэтому привлекли к себе большое внимание. Однако фактический срок службы и эффективность преобразования значительно снижаются из-за эффекта челнока, при котором полисульфиды лития (LiPS) растворяются и проникают к аноду во время разряда, вызывая внутреннее короткое замыкание. Хотя существуют методы подавления эффекта челнока сепаратором, большинству из них все же приходится жертвовать другими показателями производительности, такими как способность транспортировки литий-иона.

Читать полностью Опубликовано: 12 декабря 2022 г.

Вводная глава: графен и его применение

Вход в панель авторов

Что такое открытый доступ?

Открытый доступ — это инициатива, направленная на то, чтобы сделать научные исследования бесплатными для всех. На сегодняшний день наше сообщество сделало более 100 миллионов загрузок. Он основан на принципах сотрудничества, беспрепятственного открытия и, самое главное, научного прогресса. Будучи аспирантами, нам было трудно получить доступ к нужным нам исследованиям, поэтому мы решили создать новое издательство с открытым доступом, которое уравняет правила игры для ученых со всего мира. Как? Упрощая доступ к исследованиям и ставя академические потребности исследователей выше деловых интересов издателей.

Наши авторы и редакторы

Мы являемся сообществом из более чем 103 000 авторов и редакторов из 3 291 учреждения в 160 странах мира, в том числе лауреатов Нобелевской премии и самых цитируемых исследователей мира. Публикация на IntechOpen позволяет авторам получать цитирование и находить новых соавторов, а это означает, что больше людей увидят вашу работу не только из вашей собственной области исследования, но и из других смежных областей.

Оповещения о содержимом

Краткое введение в этот раздел, описывающий открытый доступ, особенно с точки зрения IntechOpen

Как это работаетУправление настройками

Контакты

Хотите связаться? Свяжитесь с нашим головным офисом в Лондоне или командой по работе со СМИ здесь:

Карьера

Наша команда постоянно растет, поэтому мы всегда ищем умных людей, которые хотят помочь нам изменить мир научных публикаций.

Открытый доступ

Автор:

Рафаэль Ммадука Ободо, Исхак Ахмад и Фабиан Ифеаничукву Эзема

Опубликовано: 11 сентября 2019

DOI: 10.5772/intechopen.86023

СКАЧАТЬ БЕСПЛАТНО

Из отредактированного тома

Под редакцией Исхака Ахмада и Фабиана И. Эзема
1363 загрузки глав

Просмотреть полные показатели

СКАЧАТЬ БЕСПЛАТНО

1. Введение

В настоящее время графен широко исследуется во всем мире из-за его уникальных свойств, таких как нулевая ширина запрещенной зоны, замечательная подвижность электронов при комнатной температуре, высокая теплопроводность и жесткость, большая площадь поверхности, непроницаемость для газов и т. д. Графеновый носитель заряда проявляет подвижность ядра, не имеет массы и перемещается на расстояние в несколько микрометров, сохраняя свою структуру при комнатной температуре. В последнее время материалы на основе графена получили широкое распространение в системах хранения энергии, электронике, химических датчиках, оптоэлектронике, нанокомпозитах и здоровье, например остеогенных. Графен относится к аллотропам углерода; его атомы углерода расположены в один слой. Эти атомы углерода организованы в сотовую решетку с двумерным расположением. Расстояние связи углерод-углерод в одном листе графена приблизительно равно 0,142 нм [1]. Одним из уникальных и важнейших свойств графена является то, что повышенный интерес исследователей вызывают входящие в его состав электроны, которые кажутся безмассовыми релятивистскими частицами, отсюда аномальный квантовый эффект Холла и отсутствие локализации [2, 3]. Графен использовался во многих приложениях, включая устройства хранения энергии, такие как суперконденсаторы и литий-ионные батареи [4], обнаружение газа [5] и проводящие электроды [6]. В последнее время скорость, с которой растет осведомленность о графене, весьма примечательна и предполагает, что это хороший путь поиска учеными новых материалов для продвижения в науке, технике, здравоохранении и композитных отраслях. В этом кратком введении о графене рассказывается его краткая история, метод синтеза, производные и приложения. Добавление графена в композит препятствует созданию активного материала в наноразмерах, улучшает нефарадеевские емкостные характеристики, увеличивает проводимость и предотвращает распад. Графен также создает физический барьер между электролитом и активным материалом, тем самым повышая устойчивость к циклированию, удельную емкость и скорость.

2. Синтез графена

Под синтезом графена понимается любой процесс изготовления или извлечения графена из графита. Выбор метода зависит от желаемого размера, количества и чистоты. Метод синтеза вносит свой вклад в структуру и свойства получаемого графена. Существуют вариации слоев графена из разных технологий, таких как однослойный, двухслойный или многослойный, и они имеют различные применения в различных областях науки и техники, таких как устройства хранения энергии, биотехнология, память, электроника, датчики и т. д. Исследователи использовать различные методы, особенно когда требуется большое количество. Впоследствии мы обсудим различные методы синтеза, приложения, его текущее состояние, прогресс и перспективы на будущее.

При синтезе материалов на основе графена методы шаровой мельницы и гидротермальные методы оказались более дешевыми, метод электропрядения демонстрирует преимущества в сборке композитных нанопроволок, а метод с использованием микроволн проще и сверхбыстрее в изготовлении. Мы также объяснили методы синтеза графена, а его производные обсуждаются во второй главе этой книги. В третьей главе объяснялся новый метод, такой как метод эксфолиации жидкой фазы для синтеза и повышения концентрации графена, который подходит для изготовления высокоэффективных современных электронных устройств (рис. 1).

Рис. 1.

Структура графенового листа, многослойного графена, обернутого графена и свернутого графена. Воспроизведено из исх. [7].

2.1 Техника расщепления и отшелушивания

Этот метод делится на два: (1) механическое отшелушивание и (2) химическое отшелушивание. Механическое расслоение — это искажение слабой силы Ван-дер-Ваальса, удерживающей атомы углерода вместе. Химический метод представляет собой производство коллоидной суспензии, которая производит графен из соединений графита. Графит представляет собой несколько плотно упакованных слоев графеновых листов, следовательно, скрепленных между собой слабой силой Ван-дер-Ваальса. Листы графена высокой чистоты могут быть получены из графитового листа путем разрыва связей, которые удерживали их вместе. Следовательно, отслоение и расщепление — это использование механической или химической энергии для разрушения этих слабых связей и разделения характерных листов графена. Викулис и соавт. [4] были первыми, кто применил этот принцип, используя металлический калий для отделения чистых графитовых листов, а затем расслоив их с помощью этанола, чтобы сформировать дисперсию графеновых листов.

2.2 Методы химического осаждения из паровой фазы (CVD)

Методы химического парового осаждения используют расслоение паровой фазы. Этот метод химически извлекает графеновые листы из графита, минуя стадию расслоения. Хориучи и соавт. [9] были первыми, кто изготовил графеновые листы с использованием этого метода. Они использовали метод изготовления углеродных нанопленок (УНВ) с использованием обычных графитовых листов.

Существует много типов CVD, в зависимости от доступных прекурсоров, необходимой структуры, качества материала и размера, и существует множество применимых CVD-процессов, таких как термический, плазменный (PECVD), холодная стенка, реактивный, горячий стена [9] и т. д. Тонкие пленки графена формируются на меди или никеле в основном методом химического осаждения из газовой фазы.

2.3 Пиролиз графена

Пиролиз использует сольвотермальный метод для синтеза графена из графита восходящим методом. Этоксид натрия и этанол смешивали в молярно-массовом соотношении 1:1 в закрытом сосуде с интенсивной термической обработкой и обработкой ультразвуком; этот процесс отделяет графен от графита [10].

2.4 Другие методы

2.4.1 Распаковка CNT

Одним из новейших методов изготовления графена является тип синтеза, в котором в качестве исходного материала используются многостенные углеродные нанотрубки (МУНТ). Этот метод широко известен как «разархивирование CNT». МУНТ могут быть расстегнуты в продольном направлении с использованием интеркаляции лития и аммиака с последующей интенсивной кислотной и термической обработкой, что немедленно вызывает расслоение [11].

2.4.2 Термическое разложение кристалла рутения

Одиночные слои графена можно выращивать на поверхности монокристалла рутения (Ru 0001) в сверхвысоком вакууме (4,0 × 10 ⁻¹¹ Торр) [11]. Было обнаружено, что графен может образовываться на поверхности кристалла. Этого можно достичь путем термического разложения этилена (предварительно адсорбированного на поверхности кристалла при комнатной температуре) при 1000 К или контролируемой сегрегации углерода из объема подложки [12].

2.4.3 Термическое разложение SiC

Термическое разрушение кремния на плоскости поверхности монокристалла 6H-SiC с образованием графена недавно привлекло внимание исследователей. В последнее время для достижения и ставших популярными методов выращивания графена требуется меньше времени [13].

3. Оксид графена

Оксид графена (ГО) — продукт графена, полученный путем окисления графена. Он имеет один мономолекулярный слой, содержащий кислородные функциональные группы, такие как карбоксильные, карбонильные, эпоксидные или гидроксильные группы [14]. Эти дополнительные функциональные возможности расширяют разделение между слоями и делают материал гидрофильным (это означает, что они могут быть диспергированы в воде). Слои графена, уложенные друг на друга, образуют графит с межплоскостным расстоянием 0,335 нм. Отдельные слои графена в графите удерживаются вместе силами Ван-дер-Ваальса. ГО синтезируют в основном на основе широко известного метода Хаммерса, в котором графит окисляют раствором перманганата калия в водородной тетраоксосульфатной (IV) кислоте [15].

Диаграмма на рис. 2 иллюстрирует процессы и этапы перехода от графита к графену, от графена к оксиду графена и от оксида графена к восстановленному оксиду графена [14, 16]. Многие ученые не понимают разницы между производными углерода (рис. 3).

Рис. 2.

Стадии синтеза ГО и рГО. Воспроизведено из исх. [8].

Рис. 3.

Цикл синтеза графен/GO/rGO. Воспроизведено из исх. [33].

Оксид графена диспергируется в воде и других органических растворителях, таких как этанол, 1-пропанол, ацетон, метанол, этиленгликоль, пиридин и т. д., а также в различных матрицах. Это свойство GO было связано с наличием кислородных функциональных групп.

3.1 Восстановленный оксид графена (rGO)

Восстановленный оксид графена (rGO) представляет собой оксид графена (GO), в котором содержание кислорода снижено термическим, химическим или любым другим способом. Оксид графена восстанавливают для улучшения искаженной при окислении сотовой гексагональной решетки из графена в оксид графена, а также для повышения его электропроводности [14, 34]. Также наблюдается, что после удаления большинства кислородных групп полученный восстановленный оксид графена становится недиспергируемым в растворителе из-за его склонности к образованию агрегатов (рис. 4).

Рисунок 4.

Схема восстановленного оксида графена (rGO). Воспроизведено из исх. [34].

4. Применение графена/GO/rGO

Графит и его производные недавно получили известность в науке и технике благодаря своим многочисленным применениям. Открытие графена по праву считается вехой в мире материаловедения; как видно из внимания во всем мире, этот материал привлек внимание в области электроники, фотоники, конденсаторов / суперконденсаторов, биосенсоров и т. д. Они используются во многих приложениях, как показано ниже. В этой книге подробно обсуждаются применения графена и его производных. Эти приложения включают фотокатализ, электронику, датчики газа, гетерогенные электроды на основе графена для устройств накопления энергии и т. д. Кроме того, в этой книге также рассматриваются звуковые устройства на основе графена.

4.1 Электроника

GO используются в электронных производствах в качестве исходных материалов. Электронные устройства, такие как графеновые транзисторы (GFET) и полевые транзисторы (FET), основаны на графене [17]. Восстановленные оксиды графена (rGO) используются в качестве химических сенсоров [18]. Функционализированный оксид графена в сочетании с глюкозооксидазой, нанесенной на материал электрода, используется в качестве электрохимического сенсора глюкозы [19]. Они широко используются в производстве электронных устройств, таких как светодиоды (LED) и солнечные элементы. Восстановленный оксид графена, диспергированный в растворителе, может быть использован в производстве прозрачного электрода, который является альтернативным прозрачным электродом, таким как FTO и ITO [20].

4.2 Аккумулирование энергии

Нанокомпозиты из восстановленного оксида графена имеют большую площадь поверхности и хорошую проводимость, что делает их пригодными для использования в суперконденсаторах и литий-ионных батареях с хорошей емкостью накопления энергии. Суперконденсаторы и литий-ионные батареи на основе GO обладают высокой емкостью накопления энергии, длительным сроком службы и хорошей циклической стабильностью.

4.3 Очистка воды

Еще в 1960-х годах [21] ученые начали изучать использование оксида графита для опреснения воды. В 2011 году группа исследователей применила принцип обратного осмоса с использованием ОГ для достижения той же цели [22]. Было обнаружено, что графит пропускает воду, но удерживает некоторые более крупные ионы [23]. Его узкие однослойные или двухслойные капилляры пропускают воду, но удерживают тяжелые ионы.

Кроме того, в 2015 году группа ученых также очистила воду с помощью графенового чая, удалив 95% ионов тяжелых металлов из водного раствора [24].

Сообщалось, что в 2006 году инженеры изготовили тонкую пленку на основе графена, питаемую солнечной энергией, которая обладает свойствами фильтрации грязной и соленой воды. Эти пленки нетяжелые и могут быть легко произведены в больших масштабах [24].

4.4 Биомедицинские применения

Графит и его производные, такие как ГО, широко используются в биомедицинской области в качестве компонента системы доставки лекарств. Магнетит, смешанный с GO и препаратом гидрохлорида доксорубицина (DXR), адсорбированным на системе, используется в качестве противоракового лечения путем нацеливания его на конкретное место для уничтожения раковых клеток.

4.5 Биосенсоры

Оксид графена и восстановленный оксид графена используются во многих гаджетах. Эти гаджеты на основе GO-/rGO изготовлены с качеством, позволяющим идентифицировать биологически значимые молекулы. GO/rGO использует характеристики передачи энергии флуоресцентного резонанса (FRET) для эффективной работы в качестве биосенсора.

4.6 Хранение элементов

Все элементы, входящие в состав функциональных групп GO или rGO, могут эффективно храниться в своих листах и извлекаться позже для использования, а также исследуются возможности их применения в хранении водорода.

4.7 Плазмоника

Недавно наука плазмоники обнаружила, что инфракрасная оптическая микроскопия ближнего поля [25] и инфракрасная спектроскопия [26] графена обеспечивают приспособление для плазмонной поверхностной моды [27].

4.8 Смазка

Недавно ученые обнаружили, что графеновые смазки работают лучше, чем обычно используемые графитовые смазки. Графеновая смазка, нанесенная на шарик и роликовый подшипник или стальной шарик и стальной диск, продержалась 6500 циклов, в то время как наши обычно используемые графитовые смазки продержались всего 1000 циклов [24].

4.9 Поглощение радиоволн

Небесно набитый графеновый слой, нанесенный на стеклянные подложки, поглощает радиоволны в диапазоне длин волн 125–165 ГГц на 90 % [24]. В наших современных домах графен служит покрытием крыш, дверей и окон для защиты домов от радиопомех [28].

4.10 Наноантенны

Наноантенна, называемая плазмонной наноантенной (GPN) на основе графена, работает на длине волны миллиметра в радиодиапазоне. Эта наноантенна лучше, чем наши обычные антенны, потому что ее рабочая длина волны поверхностных плазмон-поляритонов намного меньше по сравнению с длиной волны электромагнитных волн, распространяющихся на той же частоте. Наши обычные рабочие частоты антенн находятся в диапазоне от 100 до 1000, что очень много по сравнению с GPN [29].].

4.11 Преобразователи звука

Графен считается хорошим кандидатом для производства электростатических аудиомикрофонов и динамиков из-за его легкого веса, который обеспечивает умеренно хорошую частотную характеристику [30]. В 2015 г. изготовлен аудио-ультразвуковой микрофон и динамик модели А; он работает в диапазоне частот 20–500 кГц [31]. Его эффективность работы составляла до 99%, хороший и равномерный частотный выход во всем слышимом диапазоне [32].

Ссылки

1. Кряква Л.М., Пимента М.А., Дрессельхаус Г., Дрессельхаус М.С. Рамановская спектроскопия в графене. Отчеты по физике. 2009;473:51-87
2. Гейм А.К., Ким П. Углеродная страна чудес. Научный американец. 2008;298:90
3. Новоселов К.С., Гейм А.К., Морозов С.В., Цзян Д., Чжан Ю., Дубонос С.В. Эффект электрического поля в атомарно тонких углеродных пленках. Наука. 2004;306:666
4. Викулис Л.М., Мак Дж.Дж., Канер Р.Б. Химический путь к углеродным наносвиткам. Наука. 2003;299:1361
5. Berger C, Song Z, Li T, Li X, Ogbazghi AY, Feng R, et al. Ультратонкий эпитаксиальный графит: свойства двумерного электронного газа и путь к наноэлектронике на основе графена. Журнал физической химии. 2004;108:19912
6. Land TA, Michely T, Behm RJ, Hemminger JC, Comsa G. STM-исследование однослойных графитовых структур, полученных на Pt(111) разложением углеводородов. Поверхностная наука. 1992;264:261
7. Castro Neto AH, Гвинея F, ЯМР Переса. Делаем выводы из графена. Физический мир. 2006;19:33
8. Суэйн С.С., Унникришнан Л., Моханти С., Наяк С.К. Гибридизация МУНТ и восстановленного оксида графена на случайной и электрически ориентированной нанокомпозитной мембране для селективного разделения газовой пары O2/N2. Наяк Журнал материаловедения. 2018;53(22):15442-15464
9. Хориучи С., Готоу Т., Фудзивара М., Асака Т., Йокосава Т., Мацуи Ю. Одиночный лист графена, обнаруженный в углеродной нанопленке. Письма по прикладной физике. 2004;84:2403
10. Образцов А.Н., Золотухин А.А., Устинов А.О., Волков А.П., Свирко Ю., Ефимов К. Исследования плазмы разряда постоянного тока для CVD наноструктурированного углерода. Алмаз и родственные материалы. 2003;12:917
11. Бхуян М.С.А., Уддин М.Н., Ислам М.М., Бипаша Ф.А., Хоссейн С. С. Синтез графена. Международные нано-письма. 2016;6:65-83
12. Кано-Маркес А.Г., Родригес-Масиас Ф.Дж., Кампос-Дельгадо Х., Эспиноса-Гонсалес К.Г., Тристан-Лопес Ф., Рамире-Гонсалес Д. и др. Бывшие МУНТ: графеновые листы и ленты, полученные интеркаляцией лития и расслоением углеродных нанотрубок. Нано буквы. 2009;9:1527
13. Васкес де Парга А.Л., Каллеха Ф., Борка Б., Пасседжи М.К.Г. младший, Хинарейос Дж.Дж., Гвинея Ф., и другие. Периодически волнистый графен: рост и электронная структура с пространственным разрешением. Письма о физическом обзоре. 2008;100:056807
14. Мао С., Пу Х., Чен Дж. Оксид графена и его восстановление: моделирование и экспериментальный прогресс. РСК Прогресс. 2012;2:2643-2662
15. Hummers WS, Offeman RE. Получение оксида графита. Журнал Американского химического общества. 1958;80:1339
16. Raccichini R, Varzi A, Passerini S, Scrosati B. Материалы природы. Повышение мощности многослойного графена в качестве анода литий-ионного аккумулятора за счет нетрадиционного легирования формируемыми на месте наночастицами Fe. 2015;14:271-279
17. Ван С., Анг П.К., Ван З., Тан ОЛЛ, Тонг Дж.Т.Л., Лох КП. Высокомобильная графеновая электроника с возможностью печати и обработки в растворе. Нано буквы. 2010;10:92
18. Chen K, Lu G, Chang J, Mao S, Yu K, Cui S, et al. Обнаружение ионов Hg(II) с использованием термически восстановленного оксида графена, украшенного функционализированными наночастицами золота. Аналитическая химия. 2012;84:4057
19. Liu Y, Yu D, Zeng C, Miao Z, Dai L. Биосовместимые биосенсоры глюкозы на основе оксида графена. Ленгмюр. 2010;26:6158
20. Матиба П., Ямагучи Х., Эда Г., Чховалла М., Эдман Л., Робинсон Н.Д. Графен и подвижные ионы: ключ к полностью пластиковым, обработанным раствором светоизлучающим устройствам. АКС Нано. 2010;4:637
21. Бобер Э.С. Заключительный отчет по мембранам обратного осмоса, содержащим оксид графита. Министерство внутренних дел США; 1970. 116p
22. Gao W, Majumder M, Alemany LB, Narayanan TN, Ibarra MA, Pradhan BK, et al. Специализированные материалы на основе оксида графита для применения в очистке воды. Прикладные материалы и интерфейсы ACS. 2011;3(6):1821-1826
23. Джоши Р.К., Карбоун П., Ван Ф.К., Кравец В.Г., Су Ю., Григорьева И.В. Точное и сверхбыстрое молекулярное просеивание через мембраны из оксида графена. Наука. 2014;343(6172):752-754
24. https://en.wikipedia.org/wiki/Graphite_oxide#Water_purification [Дата обращения: 22 февраля 2019 г.]
25. Фей З., Родин А.С., Андреев Г.О., Бао В., Маклеод А.С., Вагнер М. и др. Настройка затвора графеновых плазмонов, обнаруженная с помощью инфракрасного наноизображения. Природа. 2012;487(7405):82-85
26. Yan H, Low T, Zhu W, Wu Y, Freitag M, Li X, et al. Пути затухания плазмонов среднего инфракрасного диапазона в графеновых наноструктурах. Фотоника природы. 2013;7(5):394-399
27. Лоу Т., Авурис П. Плазмоника графена для приложений от терагерцового до среднего инфракрасного диапазона. АКС Нано. 2014;8(2):1086-1101
28. Wu B, Tuncer HM, Naeem M, Yang B, Cole MT, Milne WI, et al. Экспериментальная демонстрация прозрачного графенового поглотителя миллиметровых волн с частичной шириной полосы 28% на частоте 140 ГГц. Научные отчеты. 2014;4:4130
29. https://en.wikipedia.org/wiki/Graphite_oxide#lubricants [Дата обращения: 22 февраля 2019 г.]
30. https://en.wikipedia.org/wiki/Graphite_oxide# микрофоны [Дата обращения: 22 февраля 2019 г.]
31. http://research.physics.berkeley.edu/zettl/pdf/471 [Проверено: 22 февраля 2019 г.]
32. Yu W, Xie X, Wang X, Wang X. Значительное повышение теплопроводности для наножидкостей, содержащих графеновые нанолисты. Physics Letters A. 2011;375(10):1323-1328
33. Vinoth R, Ganesh Babu S, Bharti V, Gupta V, Navaneethan M, Venkataprasad Bhat S, et al. Металлополимер на основе рутения с привитым восстановленным оксидом графена в качестве нового гибридного сборщика солнечного света в полимерных солнечных элементах. Научные отчеты. 2017;7:43133
34. Приядарсини С., Моханти С., Мукерджи С., Басу С., Мишра М. Графен и оксид графена как наноматериалы для применения в медицине и биологии. Журнал наноструктуры в химии. 2018;8:123-137

Sections

Author information

1.Introduction
2.Synthesis of graphene
3.