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graphène sur carbure de silicium peut stocker de l'énergie

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graphène sur carbure de silicium peut stocker de l'énergie

2018-07-04

le matériau le plus mince jamais produit, le graphène, est constitué d'une seule couche d'atomes de carbone. ils forment une structure en treillis de poulet d'un atome d'épaisseur, avec des propriétés uniques. il est environ 200 fois plus résistant que l'acier et très flexible. il est transparent, mais les gaz et les liquides ne peuvent pas le traverser. De plus, c'est un excellent conducteur d'électricité. Il existe de nombreuses idées sur la façon dont ce nanomatériau peut être utilisé, et la recherche dans les applications futures est intense.


«Le graphène est fascinant, mais extrêmement difficile à étudier», explique mikhail vagin, ingénieur de recherche principal au département de science et technologie et au département de physique, chimie et biologie de l'université linköping.


l'un des facteurs contribuant à la difficulté de comprendre les propriétés de graphène c'est que c'est ce qu'on appelle un matériau "anisotrope". cela signifie que ses propriétés mesurées sur la surface plane de la couche d'atomes de carbone diffèrent de celles mesurées sur les bords. en outre, les tentatives pour comprendre le comportement du graphène au niveau atomique sont compliquées par le fait qu'il peut être produit de plusieurs manières. les propriétés du graphène en petits flocons, qui ont beaucoup de bords, diffèrent de plusieurs façons de celles du graphène produites sous forme de feuilles d'environ 1 cm2.


les chercheurs qui ont mené l'étude ont utilisé du graphène créé sur un cristal de carbure de silicium par une méthode développée à l'université de linköping. Lorsque le carbure de silicium est chauffé à 2000 ° C, les atomes de silicium sur la surface se déplacent vers la phase vapeur et seuls les atomes de carbone restent. le graphène ne réagit pas facilement avec son environnement en raison de la haute qualité de la couche de graphène et de son inertie innée, alors que les applications reposent souvent sur une interaction contrôlée entre le matériau et l'environnement, comme les molécules de gaz. une discussion en cours entre les chercheurs dans le domaine est de savoir s'il est possible d'activer le graphène sur la surface plane ou s'il est nécessaire d'avoir des bords. les chercheurs de liu ont étudié ce qui se passe lorsque des défauts de la surface sont introduits de manière contrôlée, et ont ainsi tenté de comprendre plus en détail comment les propriétés du graphène sont liées à sa structure.


«Un procédé électrochimique connu sous le nom d'anodisation décompose la couche de graphène de sorte que plus de bords sont créés, nous avons mesuré les propriétés du graphène anodisé et découvert que la capacité du matériau à stocker l'électricité était assez élevée», explique mikhail vagin.


plus de travail est nécessaire avant que les nouvelles connaissances puissent être utilisées, et produire le même effet à plus grande échelle. les scientifiques prévoient de suivre la recherche de plusieurs façons.


"Le graphène sur carbure de silicium peut être fabriqué dans des zones plus grandes que les autres types de graphène.Si nous pouvons modifier les propriétés du matériau d'une manière contrôlée, il peut être possible d'adapter la surface pour d'autres fonctions. », explique mikael syväjärvi, ingénieur principal de recherche au département de physique, chimie et biologie et co-auteur de l'article. Il est l'un des fondateurs d'une entreprise, graphensic ab, qui travaille avec des applications commerciales de graphène sur le carbure de silicium.



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