Новости химической науки > Как нарезать графен на тонкие ленты

Исследователи из США использовали наночастицы никеля в качестве «атомных ножниц», разрезающих наноленты графена на кусочки меньшего размера. Новый процесс может оказаться полезным для получения нанолент и фрагментов этого материала более сложной формы.

Наночастицы никеля абсорбируют углерод на кромках графена. Затем этот углерод реагирует с H₂ с образованием метана. (Рисунок из Nano Letters, 2009. DOI: 10.1021/nl900811r)

Графен представляет собой наноматериал – одноатомные листы углерода, внешне напоминающие мелкую проволочную сетку. Для раскрытия полного потенциала графена необходима методика, позволяющая «нарезать» графен на кусочки меньшего размера.

Пабло Ярилло-Херреро (Pablo Jarillo-Herrero) из Массачусетского Технологического Института отмечает, что до настоящего времени не существовало методики, позволяющей нарезать листы графена на частицы меньшего размера, сохраняющие исходную структуру.

Прежние попытки нарезать графен основаны на применении технологий плазменной резки, которая отличается низкой точностью, и оставляет неровные края на месте «среза»; эти неровные края могут ингибировать квантовые эффекты материала, необходимые для нормального движения электронов.

Предложенный Ярилло-Херреро процесс основан на том, что на поверхность графена осаждают наночастицы никеля, после чего систему нагревали до 1000 градусов Цельсия и продували водородом, в результате чего никель абсорбирует углерод, который затем в ходе каталитического процесса превращается в метан. Такая методика позволяет нарезать графен точно по направлению кристаллической решетки графена.

Цель работы Ярилло-Херреро – дизайн электронных схем на основе графена, однако к настоящему моменту процесс «нарезки» еще недостаточно хорошо контролируется, и в результате «нарезки» получается смесь зигзагообразных форм, треугольников, шестиугольников и длинных лент.

Источник: Nano Letters, 2009. DOI: 10.1021/nl900811r

метки статьи: #кинетика и катализ, #нанотехнологии, #неорганическая химия, #новые материалы