• Теги
    • избранные теги
    • Разное289
      • Показать ещё
      Страны / Регионы151
      • Показать ещё
      Компании79
      • Показать ещё
      Формат5
      Показатели5
      Люди13
      • Показать ещё
      Международные организации12
      • Показать ещё
      Издания7
      • Показать ещё
      Сферы1
Графен
Графен
Графен (graphene) — двумерная аллотропная модификация углерода, образованная слоем атомов углерода толщиной в один атом, находящихся в sp²-гибридизации и соединённых посредством σ- и π-связей в гексагональную двумерную кристаллическую решётку. Его можно представить как одну ...

Графен (graphene) — двумерная аллотропная модификация углерода, образованная слоем атомов углерода толщиной в один атом, находящихся в sp²-гибридизации и соединённых посредством σ- и π-связей в гексагональную двумерную кристаллическую решётку. Его можно представить как одну плоскость графита, отделённую от объёмного кристалла. По оценкам, графен обладает большой механической жёсткостью и рекордно большой теплопроводностью (~1 ТПа и ~5·103 Вт·м−1·К−1 соответственно). Высокая подвижность носителей заряда (максимальная подвижность электронов среди всех известных материалов) делает его перспективным материалом для использования в самых различных приложениях, в частности, как будущую основу наноэлектроники и возможную замену кремния в интегральных микросхемах. Вики

Развернуть описание Свернуть описание
Выбор редакции
21 мая, 09:00

Is graphene really worth the hype – science weekly

Nicola Davis investigates what makes graphene the ‘wonder material’ and whether it can bring commercial success to the UKSubscribe & Review on iTunes, Soundcloud, Audioboom, Mixcloud & Acast, and join the discussion on Facebook and Twitter. If you’ve enjoyed this podcast why not recommend it, or any other podcasts you’ve loved to [email protected] to be in with a chance of featuring in our Hear Here column.In this week’s show we look at the the wonder material graphene – what is it good for and is it all it is cracked up to be? We also explore the challenges and pitfalls of getting it out of the laboratory and into products and ask whether graphene, first isolated by researchers in Manchester, is likely to be a commercial success for the UK. Continue reading...

Выбор редакции
16 мая, 12:22

Графен может совершить революцию в ядерной энергетике

Открытые недавно новые свойства графена позволят использовать его в атомной энергетике. Исследования, проведенные в университете Манчестера, показало, что графеновые мембраны могут сделать производство «тяжелой» воды значительно более эффективным и экологичным. «Тяжелая» вода (оксид дейтерия) используется как замедлитель нейтронов в некоторых типах атомных реакторов. Как надеются учёные, изобретённый ими процесс использования...

Выбор редакции
16 мая, 07:42

Ученым впервые удалось получить снимки движения электрического тока в графене

Исследователи из университета Мельбурна стали первыми, кому удалось получить изображения, на которых запечатлено движение электронов в среде двухмерного материала, графена. Использованный для получения снимков новый способ позволяет обойти ряд ограничений, которые препятствовали получению подобных снимков раньше. А изучение поведения электронов в среде сверхтонких материалов должно обеспечить достаточно мощный толчок развитию...

Выбор редакции
12 мая, 21:00

Ученым впервые удалось получить снимки движения электронов в графене

Такой материал, как графен, представляющий из себя двумерную углеродную решетку толщиной всего в 1 атом, в последнее время становится все популярнее. А изучением его свойств занимаются специалисты со всего мира. И вот совсем недавно группе исследователей из университета Мельбурна удалось впервые получить изображения, на которых запечатлено движение электронов в среде этого материала. Раньше изучению данного […]

Выбор редакции
11 мая, 12:43

Солнце + море = питьевая вода

Китайские учёные разработали тонкую углеродную плёнку, которая генерирует большой запас пресной воды из океана, используя энергию солнца. По сообщению изобретателей, каждый час один квадратный метр плёнки, размещённой на поверхности солёной воды, может производить 1,45 литра пресной воды при нормальном солнечном свете.

Выбор редакции
10 мая, 10:15

Найден способ превращения природного газа в графен

Но вернемся к разработке американцев: в ходе нагрева, по заявлению ученых, происходит особая реакция с катализатором родием. Сперва газ превращается в молекулы, похожие по структуре на бензол, а затем уже эти молекулы объединяются друг с другом, вытесняют водород и формируют структуру графена. Полученный таким способом графен будет практически на 100% чистым, так как в ходе нагрева «лишний» водород как-бы «выкипает» из соединения.

Выбор редакции
09 мая, 18:00

Найден способ превращения природного газа в графен

Как сообщает издание Journal of Physical Chemistry C, американским ученым удалось разработать способ получения графена из обычного ацетилена. Новый метод не только гораздо проще всех существующих, но и значительно удешевляет производство графена, позволяя получать итоговый продукт с минимальным количеством примесей. Как известно, графен — это материал толщиной в один атом углерода. Он отличается высокой прочностью […]

07 мая, 17:40

Ученые научили графен издавать звуки

Динамик из графена будет издавать звуки с помощью тепла, а не вибраций.

Выбор редакции
05 мая, 12:00

Учёные создали принципиально новый тип динамиков из графена

Практически все существующие на сегодняшний день динамики работают по одному и тому же принципу: электрический сигнал порождает колебания катушки в поле постоянного магнита, та приводит в движение диффузор, а это, в свою очередь, создаёт колебания воздуха и звуковые волны необходимой частоты. Но в будущем всё может измениться, ведь учёные из британского Эксетерского университета создали принципиально […]

Выбор редакции
28 апреля, 09:19

Физики создали невозможный плоский магнетик

Физики из Университета Калифорнии и Принстонского университетов обнаружили ферромагнетизм в двумерном кристалле — теллуриде хрома и германия. В ферромагнетиках спины электронов оказываются направлены в одном направлении, что проявляется, например, в том, что они (как железо) притягиваются к магнитам. Это очень необычный результат — с точки зрения классической теории, в одномерных и двумерных материалах упорядочение невозможно. По словам авторов, такие материалы делают возможной постройку двумерных спинтронных устройств. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Выбор редакции
28 апреля, 06:38

Физики впервые засняли электрический ток в графене

Электронные устройства следующего поколения, разрабатываемые на основе графена и других сверхтонких материалах, особенно чувствительны к трещинам или иным дефектам, искажающим электрический ток. Существующие методы измерения тока в таких материалах обычно дают только общую информацию, не показывая локальную картину.

Выбор редакции
24 апреля, 13:31

Ученые придумали, как долететь до Сириуса

Представленный широкой публике около года назад стартап Breakthrough Starshot намерен в обозримом будущем отправить к нашей космической соседке, звезде Альфа Центавра, целый флот из нескольких тысяч миниатюрных кораблей. Препринт статьи авторов новой идеи доступен на […]

Выбор редакции
23 апреля, 09:16

Предложена концепция полета к Сириусу

После этого, несколько затянувшегося, вступления, можно переходить к сути дела. Двое астрономов - Рене Хеллер (René Heller) из Института исследований солнечной системы им. Макса Планка в Геттингене (Германия) и независимый исследователь Михаэль Хиппке (Michael Hippke) — предлагают изменить проект, сменив его цель. Достижение звезд в нем останется, но вместо ближайшей к нам Альфы Центавра целью полета станет Сириус. Будучи вдвое дальше (восемь световых лет вместо четырех) Сириус светится в 16 раз ярче, поэтому его свет, при желании, реально использовать для торможения зонда.

Выбор редакции
23 апреля, 05:05

Ученые предложили концепцию полета к Сириусу

Путешествие к звезде займет 69 лет.

Выбор редакции
19 апреля, 10:00

Как измерить нанотрубки

Исследовательская группа из МФТИ разработала метод для определения диаметра и длины нанотрубок и нановолокон, взвешенных в воде. Ученые пропустили ультразвук через «раствор» с одинаково направленными нанотрубками и через такой же «раствор», но с хаотично ориентированными нанотрубками. По затуханию ультразвука в этих двух состояниях нанотрубок оказалось возможным определить их диаметр и длину с достаточной точностью, без разбавления или высушивания образца. В статье, опубликованной в научном журнале Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, приводится подробное описание нового метода. Кратко о работе рассказывает пресс-релиз Московского физико-технического института. Наносмеси «Созданный метод применим для определения диаметра и длины длинномерных нанообъектов любого состава. В данном исследовании в качестве объектов выбрали именно углеродные наноматериалы ввиду их высокой актуальности», — рассказывает руководитель исследования Виктор Иванов, член-корреспондент РАН, д.ф.-м.н., директор Физтех-школы электроники, фотоники и молекулярной физики. Углеродные нанотрубки и нановолокна являются очень прочным и гибким наноматериалом с высокой электро- и теплопроводностью, по своим свойствам не имеющим аналогов. Сегодня трудно назвать отрасль, в которой они не используются, потому что область их применения постоянно расширяется. Углеродные нанотрубки применяются для создания новых функциональных материалов именно в виде коллоидных растворов. Например, применение нанотрубок в литий-ионных аккумуляторах значительно повышает их энергоемкость, введение небольшого количества нанотрубок в полимер делает его проводящим. Коллоидные растворы, или коллоиды — это смесь двух веществ, которая отличается от раствора тем, что одно вещество не растворяется в другом, а распределено там в виде мелких частиц. При приготовлении и применении коллоидных растворов нанотрубок важно распределить нанообъекты однородно в объеме растворителя и предотвратить их слипание (агломерирование). От этого качества принципиально зависят свойства получаемых наноматериалов. Поэтому в промышленной технологии важно контролировать состав коллоидного раствора и уметь быстро измерять длину и диаметр цилиндрических нанообъектов и степень их агломерирования в жидкости. Для решения проблемы метод ультразвуковой спектроскопии оказывается уникальным и незаменимым. Кстати, широко известные методы микроскопии, хотя и обладают высокой точностью, но неприменимы для экспрессных измерений в жидких средах.  Тише, ультразвук Метод ультразвуковой спектроскопии основан на затухании волн на взвешенных в жидкости частицах благодаря вязко-упругому взаимодействию с ними. Причем   коэффициент затухания волн зависит как от размера частиц, так и от частоты ультразвуковой волны. Изменяя частоту волны, получают спектр затухания, то есть зависимость коэффициента затухания от частоты. Ранее из таких измерений для коллоидов со сферическими частицами научились определять диаметр, причем довольно точно. Преимуществом этого метода является то, что коллоид не нужно разбавлять и измерения можно проводить быстро. Однако для частиц несферической формы, в частности, для длинных цилиндров простое приближение сферой не годится, и потребовалось искать другое решение. Проблема стала особенно актуальной с развитием промышленных применений коллоидных растворов с наноцилиндрами и нанопластинами. Опираясь на теоретические предсказания, авторы исследования предложили измерять спектры затухания ультразвука для двух состояний коллоида с цилиндрическими наночастицами. Одно состояние — это когда наноцилиндры направлены хаотично. Второе состояние — когда наноцилиндры направлены в одну сторону и перпендикулярны направлению тестирующих ультразвуковых волн. В последнем случае затухание ультразвука зависит только от диаметра цилиндрических объектов, что позволяет его измерить независимо. Сравнивая два спектра, можно получить соотношение длины и диаметра, а зная диаметр, несложно вычислить длину. Рисунок 1. Иллюстрация метода. Слева – два разных состояния коллоида, справа – спектры затухания ультразвука для двух состояний. Эксперимент Состояние хаоса наноцилиндров достигается при простом условии, когда коллоид никуда не течет. А чтобы наноцилиндры были ориентированы, нужно заставить поток жидкости двигаться ускоренно. Ускоренное движение потока было реализовано в сужающемся канале. Проверять ориентированность наноцилиндров можно с помощью измерения продольной вязкости коллоида, отражающей трение слоев жидкости, расположенных вдоль направления потока. Чем более параллельно направлены трубки, тем меньше они мешают движению друг друга. Метод применили для трех водных коллоидов на базе трех видов углеродных наноцилиндров. Чтобы проверить надежность метода, размеры нанообъектов были измерены с помощью просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ) и атомно-силового микроскопа. Рисунок 2. Фотографии ПЭМ коллоидов с тремя типами углеродных нанообъектов: (a) одностенные нанотрубки 2200 нанометров длиной и 6 нм в диаметре; (b) нановолокна 860 нм длиной и 11 нм в диаметре; (c) нановолокна 430 нм длиной и 19 нм в диаметре. С целью добиться гарантированно максимальной ориентированности, исследователи использовали установку, которая позволяет регулировать скорость потока и размер суженной области. Коллоид циркулирует по круглой резиновой трубке (рисунок 3), его толкает помпа, с помощью которой можно регулировать скорость потока. Термостат поддерживает постоянную температуру 25 градусов. По пути жидкость проходит через акустический датчик: с одной стороны трубки расположен излучатель ультразвуковых волн, с другой — приемник. Так как трубка резиновая, ширину зазора между излучателем и приемником можно изменять в широком диапазоне. Так формируется канал в форме приплюснутого круга, в котором ускоряется течение коллоида. Рисунок 3. Экспериментальная установка. Стрелками показано течение коллоида. Ученые провели предварительные тесты, в которых изменяли сначала ширину зазора, а потом скорость потока. Получив зависимость продольной вязкости от этих двух параметров, они определили, при каких значениях продольная вязкость минимальна. Таким образом они подобрали условия, при которых достигается максимальная ориентированность нанообъектов. В данных условиях для каждого коллоида были сняты спектры затухания и по ним определены диаметр и длина нанообъектов. Иванов Виктор рассказывает: «Мы разработали метод для измерения размеров цилиндрических нанообъектов, у которых длина гораздо больше диаметра. Считаем, что похожий метод можно применить и для обратной ситуации: когда диаметр много больше длины, то есть для нанодисков, к которым, в частности, относится и графен».

Выбор редакции
18 апреля, 19:47

Unveiling the carrier transport mechanism in epitaxial graphene for forming wafer-scale, single-domain graphene [Engineering]

Graphene epitaxy on the Si face of a SiC wafer offers monolayer graphene with unique crystal orientation at the wafer-scale. However, due to carrier scattering near vicinal steps and excess bilayer stripes, the size of electrically uniform domains is limited to the width of the terraces extending up to a...

17 апреля, 19:22

Получить питьевую воду из морской помогут сита на основе оксида графена

"Сита" из оксида графена уже привлекали внимание учёных как многообещающий кандидат в материалы для фильтрации воды и разделения газовых смесей. Теперь же разработан долгожданный способ получения мембран, действительно пригодных для опреснения морской воды.

Выбор редакции
14 апреля, 08:41

Графен является ключом к созданию более гибких и прочных дисплеев

Уже можно найти гибкие дисплеи в телефонах или умных часах, но есть веская причина, почему вы не найдете их повсюду: прозрачные электроды во многих OLED экранах слишком хрупки и боятся механических воздействий. Но в долгосрочной перспективе это может измениться. Южнокорейские исследователи сделали первый OLED — дисплей, который использует графен в качестве электродов. Удивительный материал на редкость гибок и дешёв, что немаловажно для дисплея, который вы собираетесь согнуть или свернуть. В идеале, это может привести к созданию дисплеев, вплетенных прямо в одежду, или к созданию носимых устройств следующего поколения, которым не будут страшны падения и удары.

Выбор редакции
13 апреля, 16:33

Графен может стать ключом в мир гибких OLED-дисплеев

Гибким дисплеем сегодня никого не удивишь: на рынке присутствует уже не одна модель смартфона с изогнутым по краям экраном. Но такую гибкость всё же следует назвать условной — она не позволяет сворачивать экран в трубочку, как в научно-фантастических фильмах, да и излишние перегибы на пользу экрану не идут, поскольку прозрачные электроды, входящие в конструкцию экрана, слишком хрупки. Иными словами, настоящей гибкостью это назвать нельзя. Команда учёных ETRI за работой

Выбор редакции
13 апреля, 16:30

Представлен самый сложный на сегодняшний день микрочип, изготовленный из двумерного материала

Австрийские исследователи из Венского Технологического университета недавно разработали самый сложноустроенный микропроцессор, изготовленный из двумерного материала. Кристалл микропроцессора несет 115 транзисторов, каждый из которых толщиной всего в 3 атома. Транзисторы изготовлены из дисульфида молибдена (MoS2). Активный слой чипа же имеет толщину в 0,6 нанометра, что в более чем 150 раз тоньше практически всех кремниевых чипов. Специалисты […]