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

Mini-documentaire over 30 jaar open internet (video)

CWI viert 30 jaar open internet met mini-documentaire (video)

Op zaterdag 17 november om 14.28 uur is het exact dertig jaar geleden dat Nederland als eerste land in Europa werd aangesloten op het Internet. Systeembeheerder Piet Beertema van het Centrum Wiskunde & Informatica …

Bedrijven en wetenschappers publiceren 1e aanzet voor een nationale AI-strategie

Bedrijven en wetenschappers publiceren 1e aanzet voor een nationale AI-strategie

Om te zorgen dat Nederland succesvol wordt in het toepassen van Artificial Intelligence (AI) publiceerde het publiek-private samenwerkingsverband AINED onlangs een eerste aanzet voor een Nederlandse AI-strategie. Het…

Zweven op geluid (video)

Zweven op geluid (video)

Wetenschappers verbonden aan de Universiteit van Sussex hebben een manier gevonden om objecten te laten zweven op geluidsgolven. Hun SoundBender is overigens ook geschikt om geluidsgolven mee een hoekje om te sturen.

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
NIEUW! Pilz Veiligheidslaserscanner PSENscan

Met de tweedimensionale veiligheidslaserscanner van Pilz, de PSENscan, beveiligt u gevarenzones optimaal.

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

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Safe PCB Nederland
Safe PCB Nederland

Printplaten/PCB's, prototype en series

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

13 november 2018, ‘s-Hertogenbosch

Week van de Oppervlaktetechnologie

De Week van de Oppervlaktetechnologie vindt dit jaar plaats van 13 tot en met 15 november 2018 in de...

13 november 2018, München

Electronica 2018

Inside tomorrow

14 november 2018

Precisiebeurs 2018

Op de Precisiebeurs tref je kennis om op het hoogste niveau en volgens de hoogste kwaliteitseisen te...

Meer agendapunten »