Физики усовершенствовали графеновую пленку — Naked Science
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.
Позавчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

Вчера, 12:05
Ольга Иванова

Польские исследователи узнали, какой определяющий фактор стоит за убежденностью людей не вакцинироваться от коронавирусной инфекции.

31 июля
Василий Парфенов

Изучение загадочной короны черной дыры, образованной рентгеновским излучением, преподнесло интересное открытие. Космические телескопы XMM-Newton и NuSTAR смогли «увидеть» свет, отраженный веществом сразу позади невероятно массивного объекта. И хотя это очередной раз подтверждает общую теорию относительности, про основной объект исследований ученые почти не получили новых данных.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

Позавчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: