Өндөр чанартай бал чулуу нь маш сайн механик бат бөх, дулааны тогтвортой байдал, өндөр уян хатан чанар, хавтгай доторх дулаан, цахилгаан дамжуулах чадвар өндөртэй тул утасны батерей болгон ашигладаг фототермал дамжуулагч зэрэг олон хэрэглээнд зориулсан хамгийн чухал дэвшилтэт материалын нэг юм. Жишээлбэл, тусгай төрлийн бал чулуу, өндөр захиалгат пиролит бал чулуу (HOPG) нь лабораторид хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг зүйл юм. Материал. Эдгээр гайхалтай шинж чанарууд нь графитын давхаргат бүтэцтэй холбоотой бөгөөд графины давхаргууд дахь нүүрстөрөгчийн атомуудын хоорондох хүчтэй ковалент холбоо нь маш сайн механик шинж чанар, дулаан, цахилгаан дамжуулах чадварыг бий болгодог бөгөөд графины давхаргууд хоорондын харилцан үйлчлэл маш бага байдаг. Үйлдэл нь өндөр уян хатан байдлыг бий болгодог. бал чулуу. Бал чулууг байгальд нээгээд 1000 гаруй жил болж, түүний зохиомол нийлэгжилтийг 100 гаруй жил судалж байгаа ч байгалийн болон нийлэг бал чулууны дээжийн чанар тийм ч тохиромжтой биш юм. Жишээлбэл, бал чулуун материалын хамгийн том нэг талст графитын талбайн хэмжээ нь ихэвчлэн 1 мм-ээс бага байдаг бөгөөд энэ нь кварцын нэг талст, цахиурын нэг талст зэрэг олон талстуудын хэмжээнээс эрс ялгаатай юм. Хэмжээ нь нэг метрийн масштабтай хүрч болно. Нэг талст графитын хэмжээ маш бага байгаа нь бал чулуун давхаргуудын харилцан үйлчлэл султай холбоотой бөгөөд графитын давхаргын тэгш байдлыг өсөлтийн явцад хадгалахад хэцүү байдаг тул бал чулуу нь эмх замбараагүй байдлаар хэд хэдэн нэг талст ширхэгийн хил хязгаарт амархан задардаг. . Энэхүү гол асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд Улсан хотын Шинжлэх ухаан, технологийн хүрээлэнгийн (UNIST) гавьяат профессор болон түүний хамтран ажиллагсад профессор Лю Кайхуй, Бээжингийн их сургуулийн профессор Ван Энге болон бусад хүмүүс нимгэн дарааллыг нэгтгэх стратегийг санал болгов. бал чулууны нэг талстууд. кино, инчийн масштаб хүртэл. Тэдний арга нь нэг талст никель тугалган цаасыг субстрат болгон ашигладаг бөгөөд нүүрстөрөгчийн атомыг никель тугалган цаасны ар талаас "изотерм уусгах-тархах-тугах процесс"-ээр тэжээдэг. Тэд хийн картон эх үүсвэрийг ашиглахын оронд бал чулууны өсөлтийг хөнгөвчлөхийн тулд хатуу нүүрстөрөгчийн материалыг сонгосон. Энэхүү шинэ стратеги нь 1 инч 35 микрон зузаантай дан болор графит хальс буюу 100,000 гаруй графины давхаргыг хэдхэн хоногийн дотор үйлдвэрлэх боломжтой болгож байна. Боломжтой бүх графит дээжтэй харьцуулахад нэг талст графит нь ~2880 Вт m-1K-1 дулаан дамжилтын илтгэлцүүртэй, хольцын агууламж багатай, давхаргын хоорондох хамгийн бага зайтай байдаг. (1) Хэт хавтгай субстрат болгон том хэмжээтэй нэг талст никель хальсыг амжилттай нийлэгжүүлснээр нийлэг бал чулууг эмх замбараагүй болгохоос сэргийлдэг; (2) 100,000 давхар графены изотермоор 100 орчим цагийн дотор ургуулж, графины давхарга бүрийг ижил химийн орчин, температурт нийлэгжүүлдэг бөгөөд энэ нь бал чулууны жигд чанарыг баталгаажуулдаг; (3) Никелийн тугалган цаасны урвуу талаас нүүрстөрөгчийг тасралтгүй нийлүүлэх нь графены давхаргууд маш өндөр хурдтай, ойролцоогоор таван секунд тутамд нэг давхаргаар тасралтгүй өсөх боломжийг олгодог.
Шуудангийн цаг: 2022 оны 11-р сарын 09-ний өдөр