18.12.2019
ТюмГУ

Физики усовершенствовали графеновую пленку

Сотрудники кафедры прикладной и технической физики ТюмГУ получили волнообразную структуру графеновых наночастиц.

Физики усовершенствовали графеновую пленку / ©3ddevice.com.ua

Аллотропные модификации углерода – одно из интереснейших явлений в области химии. Но если про графит и алмаз слышал каждый, то графен остается менее известной модификацией двенадцатого элемента таблицы Менделеева. Однако Нобелевская премия по физике 2010 года не только смогла привлечь внимание широкой публики к графену, но и послужила толчком к активному изучению свойств этой модификации. И несмотря на то, что сегодня об электрических и тепловых свойствах графена известно больше, чем без малого десять лет назад, он продолжает оставаться популярным объектом исследования.

Впрочем, если свойства однослойного графена науке известны, то его химическая модификация, в том числе металлами, вызывает куда больше вопросов. Например, введение в графен ферромагнитных металлов может привести к возникновению магнитных свойств, а адсорбция щелочных металлов на поверхности графеновой пленки – к появлению новых электрических свойств.

Стоит сказать, что прикрепление металлов (адсобция) к графеновой пленке зачастую оказывается не полным. Как правило, металлы адсорбируются на складках, количество которых на всей поверхности невелико. В связи с этим, вопрос о том, можно ли создать волнообразную поверхность графеновой пленки и тем самым улучшить свойства подобной структуры, более чем логичен.

Сотрудники кафедры прикладной и технической физики ТюмГУ, Юрий Пахаруков и Фарид Шабиев, а также аспирант Руслан Сафаргалиев получили волнообразную структуру графеновых наночастиц. Работа опубликована в журнале Letters to Jounal of Experimental and Theoretical Physics.

В качестве подложки, выполняющей роль пленкоформирователя, был использован парафин. Этот выбор объясняется тем, что температура плавления парафина (20-100 градусов Цельсия) отлично вписывается в условия эксперимента. Сообщается, что полученная волнообразная поверхность графеновой пленки является результатом проявления неустойчивости Кельвина–Гельмгольца. Иными словами, волновая деформация образуется вследствие разных скоростей жидкого парафина и графеновой суспензии, контактирующих между собой.

Кроме того, авторы изучили особенности взаимодействия графена и парафина в рассматриваемом процессе. Оказалось, что появление волнообразных структур обусловлено действием Ван-дер-ваальсовых сил. Их относят к универсальным взаимодействиям между молекулами, которые возникают благодаря непрерывному движению электронов в атомах.

Исследовательской группой также отмечено, что на границе жидкого парафина и графеновой суспензии наблюдается формирование межфазной границы, на которой образуется пленка из многослойных графеновых наночастиц. Результаты исследования, по мнению авторов, могут быть использованы при создании методики формирования упорядоченных структур с нанополосками из графеновых наночастиц.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Тюменский государственный университет (ТюмГУ) — первый университет Тюменской области, был открыт в 1930 году. Готовит специалистов по 175 направлениям подготовки. Университет входит в число участников Проекта 5-100 — программы повышения международной конкурентоспособности российских вузов среди ведущих мировых научно-образовательных центров.
Вчера, 13:36
Василий Парфенов

Вопрос активности венерианских вулканов занимает планетологов давно. Если они до сих пор извергаются или делали это недавно по геологическим меркам, то недра второй планеты от Солнца по-прежнему активны. Однако получить достоверные данные подтверждающие или опровергающие активность вулканов на Венере до сих пор не получалось. Зато недавно ученые получили еще одно пусть и косвенное, но вполне надежное свидетельство «бурной жизни» геологических формирований на «сестре Земли».

3 декабря
Ольга Иванова

Исследование ученых из Великобритании подтверждает, что основной причиной ордовикско-силурийского вымирания стали вулканические извержения.

Позавчера, 15:24
Мария Осетрова

Две международные исследовательские группы опубликовали в журнале Science новые методы детекции инфракрасного света: для этого обе группы предлагают сначала сместить спектр излучения в видимую область. Это позволит разработать недорогие способы обнаружения загрязнений, отслеживания раковых заболеваний, проверки газовых смесей и дистанционного зондирования внешней Вселенной.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

3 декабря
Алиса Гаджиева

У погибшего почти 70 миллионов лет назад хищника была трудная жизнь: помимо обычного набора проблем, таких как схватки с сородичами, он страдал от зубной боли.

2 декабря
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: