Phương pháp mới để điều chỉnh cấu trúc của graphene

Hình ảnh hiển vi mô phỏng cấu trúc phân tử của graphene. Nguồn: INRS

Một nhóm nghiên cứu của các nhà khoa học quốc tế có sự tham gia của Giáo sư Federico Rosei thuộc Institut national de la recherche scientifique (INRS) đã chứng minh một quy trình mới để sửa đổi cấu trúc và tính chất của graphene.

Phản ứng hóa học được gọi là photocycloaddition, điều chỉnh các liên kết giữa các nguyên tử bằng cách sử dụng ánh sáng cực tím. Kết quả nghiên cứu gần đây đã được công bố trên tạp chí Nature Chemistry.

Graphene có các tính chất vật lý, quang học và cơ học nổi bật. Ví dụ, nó thường được sử dụng trong sản xuất màn hình cảm ứng trong suốt, trong hàng không vũ trụ và y sinh học. Tuy nhiên, vật liệu này được sử dụng khá hạn chế trong ngành công nghiệp điện tử.

"Không có vật liệu nào khác có các tính chất tương tự như graphene, nhưng không giống như chất bán dẫn được sử dụng trong điện tử vì chúng có những khoảng trống, đây là không gian mà trong đó không có mức năng lượng nào có thể bị chiếm bởi các electron. Tuy nhiên, nó rất cần thiết cho tương tác với ánh sáng", Giáo sư Federico Rosei của Trung tâm Nghiên cứu Énergie Matériaux Télécommunications của INRS giải thích.

Giáo sư Rosei cho biết: "Nhóm các nhà nghiên cứu đa ngành từ Canada, Trung Quốc, Đan Mạch, Pháp và Vương quốc Anh đã thành công trong việc điều chỉnh graphene để tạo ra khoảng trống. Nghiên cứu hiện tại khá cơ bản nhưng có thể gây ra tác động to lớn trong vài năm tới đối với quang điện tử, chẳng hạn như trong chế tạo các bộ tách sóng quang hoặc trong lĩnh vực năng lượng mặt trời. Chúng bao gồm sản xuất các tế bào quang điện hiệu suất cao để chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng, hoặc lĩnh vực điện tử nano để thu nhỏ các thiết bị”.

Bước đột phá này bổ sung cho kết quả được công bố trên tạp chí Nature Materials vào tháng 5 năm 2020, bởi một nhóm các nhà nghiên cứu người Canada gốc Ý thực hiện dưới sự giám sát của Giáo sư Rosei.

Theo: https://phys.org/news/2020-12-method-functionalization-graphene.html