Chủ Nhật, 16 tháng 2, 2014

Graphene nhân tạo sẽ còn tốt hơn loại tự nhiên

artificialgraphene.

Graphene được xem làm loại vật liệu của thế kỷ 21 sử dụng cho nhiều mục đích từ tế bào quang điện, ắc-quy cho đến các ăng-ten cỡ nhỏ. Nhưng giờ đây, nó có thể bị “phế ngôi” bởi chính nó, nhưng đó là khi có sự can thiệp của con người. Một nhóm các nhà khoa học thuộc Viện nghiên cứu châu Âu đã cùng nhau nỗ lực tạo ra loại graphene nhân tạo, với các đặc tính còn tốt hơn so với graphene tự nhiên.

Graphene thông thường được cấu thành từ carbon nguyên chất, có hình các ô lục giác ghép lại với nhau ở mức độ nguyên tử, siêu nhẹ và siêu cứng, với độ dày chỉ có 1 nguyên tử. Một mét vuông Graphene có cân nặng chỉ 0,77 miligram (tức bằng 0,00077 gram). Graphene có thể bền hơn thép 300 lần đồng thời dẫn điện tốt hơn đồng tới 1 triệu lần.

Graphene nhân tạo cũng có cấu trúc dạng tổ ong, nhưng nó được cấu thành từ các tinh thể bán dẫn có độ dày nano mét thay vì là phân tử carbon. Thành phần hoá học, kích thước và hình dạng của các tinh thể này có thể thay đổi được, cho phép điều chỉnh đặc tính của chất liệu theo ý muốn, phục vụ cho các mục đích đặc biệt.

Graphene nhân tạo có thể ứng dụng vào những nơi hiện đang sử dụng graphene, nhưng nó sẽ mang tới hiệu năng tốt hơn. Theo trường đại học Luxembourg, một cơ sở tham gia vào dự án nghiên cứu này thì graphene nhân tạo sẽ giúp tạo ra những thiết bị điện tử và quang học nhanh hơn, nhỏ hơn và nhẹ hơn, bao gồm các tế bào quang điện hiệu năng cao hơn, tia laser mạnh hơn, hay các đèn LED sáng hơn.

Các cơ sở khác đang giúp đỡ để phát triển loại vật liệu này là Viện nghiên cứu Điện tử, Vi điện tử và công nghệ Nano (IEMD) ở Pháp; Viện nghiên cứu khoa học vật liệu Nano Debye và Viện nghiên cứu Vật lý lý thuyết thuộc trường đại học Utrecht ở Hà Lan; và Viện nghiên cứu Max Planck ở Đức.