EO

Atomen gebruiken tunnels om te ontsnappen onder grafeen

05 november 2018 om 08:22 uur

Grafeen wordt nog steeds niet toegepast in grootschalige technologie, omdat we geen methode kennen om het op industriële schaal te produceren. Leidse natuurkundigen hebben nu echter in beeld gebracht hoe atomen zich gedragen tussen grafeen en een substraat. Dit kan van pas komen bij een toekomstige implementatie van industriële productie.


In 2004 lukte het wetenschappers om een enkele laag koolstofatomen te isoleren van een blok grafiet. Sindsdien wordt deze zogenoemde grafeenlaag geroemd om zijn grote potentieel voor allerlei veelbelovende toepassingen. Het zou snellere transistoren, zuinigere elektrische auto's en gevoeligere sensoren mogelijk maken. Dus fast-forward naar 2018: grafeen is de bouwsteen voor onze computers, auto's en gadgets, toch? Fout. Er zijn nog steeds weinig grootschalige grafeentoepassingen. Het probleem is dat we nog geen manier hebben bedacht om grafeen in hoge kwaliteit op het juiste substraat te produceren op industriële schaal.

 

Waterstof

Toch hebben onderzoekers wel een idee voor grootschalige productie. Als ze siliciumcarbide verhitten tot bijna 2000 °C, groeit er een grafeenlaag op het oppervlak. Ze moeten er echter wel voor zorgen dat het substraat de gewenste eigenschappen van het grafeen niet verstoort. Geïnjecteerde waterstofatomen tussen het grafeen en het siliciumcarbide isoleren het grafeen en laten het intact als laagjesmateriaal. De Leidse natuurkundige Sense Jan van der Molen en zijn groep hebben nu als eersten in beeld gebracht hoe die atomen zich gedragen onder het grafeen.

 

Kreuklijnen

De onderzoekers gebruikten hun Lage-Energie Elektronenmicroscoop (LEEM) om te zien wat er gebeurt met waterstofatomen tussen grafeen en siliciumcarbide. Ze spotten kreuklijnen in de grafeenlaag. De waterstofatomen gebruiken deze kreukels als tunnels waardoor ze gemakkelijker kunnen ontsnappen, terwijl ze veel langer blijven hangen onder de gladde stukken. "Het omgekeerde proces wordt veel gebruikt in onderzoek om het grafeen te ontkoppelen van het substraat, maar het was onduidelijk hoe het waterstof beweegt op het raakvlak. We hebben laten zien dat je waterstofgas in de tunnels kunt blazen zodat het zich snel verspreidt onder de grafeenlaag in de vorm van losse atomen."

 

Gerelateerd nieuws

Gamen goed voor probleemoplossend vermogen

Gamen goed voor probleemoplossend vermogen

Goed nieuws voor gamers! Hun favoriete bezigheid blijkt het vermogen te scherpen om nieuwe problemen op te lossen door patronen te herkennen, verbanden te leggen en logisch te redeneren.

PU-schuim explosiebestendig dankzij metaalcoating

PU-schuim explosiebestendig dankzij metaalcoating

Aan de Saarland Universiteit is een metaalcoating uitgevonden die polyurethaanschuim sterk genoeg maakt om explosies te weerstaan. Het product is te zien op Saarlands stand op de Hannover Messe (Hall 2, Stand B46).

Zelfherstellend composiet voor windturbines en vliegtuigvleugels

Zelfherstellend composiet voor windturbines en vliegtuigvleugels

Onderzoekers van het laboratorium voor verwerking van geavanceerde composieten van de Zwitserse EPFL Universiteit hebben een materiaal ontwikkeld dat heel gemakkelijk zichzelf kan herstellen na beschadiging. Dit…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Pilz configureerbare besturingssystemen volop in ontwikkeling

De configureerbare besturingssystemen PNOZmulti 2 van Pilz hebben veel functies en zijn flexibel inzetbaar. U kunt de...

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Tosec
Tosec

Specialist in plaatbewerking

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

23 november 2018, Groningen

BEYOND THE LAB: the DIY Science Revolution

Dit project laat zien dat mensen mee kunnen doen aan wetenschap en samen de verantwoordelijkheid delen...

26 maart 2019, Veenendaal

Industrial Ethernet 2019

Industrial Ethernet biedt voordelen als snelheid, kostenreductie, diagnose mogelijkheden en remote...

Meer agendapunten »