Grafen Benzeri, Ayarlanabilir İki Boyutlu Malzeme Oluşturuldu
Araştırmacılar grafen işlevi görebilen, enerji depolamada ve alışılmadık materyallerin incelenmesinde bir araç olabilecek, gözenekli ve katmanlı materyal geliştirdiler.
Grafe...
Boğaziçi Üniversitesi - Çevirmen/Yazar
Araştırmacılar grafen işlevi görebilen, enerji depolamada ve alışılmadık materyallerin incelenmesinde bir araç olabilecek, gözenekli ve katmanlı materyal geliştirdiler.
Grafene benzeyen, katmanlı elektrik iletken malzeme, nikel iyonları ve organilk fonksiyonel gruplar kullanılarak hafif koşullar altında sentezlendi. Bu yeni gözenekli malzeme ayarlanabilme potansiyeline sahip ve alışılmadık sıcaklık bağımlılığıyla bir yığın malzeme olarak yüksek elektrik iletkenliği sergiliyor.
Kristal benzeri olan yeni gözenekli malzeme, yapısal olarak ayarlanabilir elektrik iletkenliği özelliğine ve geniş yüzey alanına sahip. Bu tarz malzemeler enerji depolama uygulamalarında ve katmanlı, iki boyutlu malzemelerin araştırılmasında kullanılması açısından çok rağbet görüyor.
Hibrit organik-anorganik materyaller olan metalli-örgensel yapılar (MOFs), karakteristik olarak gaz depolamada ya da geniş yüzey alanları sayesinde ayırma işlemlerinde kullanılmak üzere araştırılıyorlar. Normalde yalıtkan malzemeler olan MOF’lardan iyi bir elektrik iletken malzeme geliştirmek de başlı başına bir zorluk oluşturuyor. Massachusetts Institute of Technology ve Harvard University’den araştırmacılar, organik molekül 2,3,6,7,10,11-hexaiminotriphenylene’nin sulu amonyak çözeltisi içerisinde birleştirilmesini ve havanın da yüksek iletken delikli kara barut, Ni3(HITP)2’nin öztoplanmasına sebep oluşunu gösterdiler.
Bu yeni malzeme grafite benzeyen sonsuz iki boyutlu yaprak yığınından oluşuyor, ve oda sıcaklığında da ~40 S/cm elektrik iletkenliğine sahip. Bu malzemenin iletkenliğini şu zamana kadar rapor edilmiş en büyük elektrik iletken MOF olan yığın grafitle karşılaştırılabilir.
Dahası, malzeme iletkenliğinin sıcaklık bağımlılığı 100K ve 500k arasında doğrusal bağımlılık gösteriyor. Bu da alışılmadık yük taşıma mekanizmasına işaret ediyor öyle ki daha önce hiçbir organik yarı iletken malzemede bu verilere rastlanmamıştı. Yığın yapılarda malzemeler süperkapasitörlerin ya da elektrokatalizörlerin uygulamalarında kullanılabilirler. Eksfoliasyon ile, örneğin ardışık katmanların pullanması gibi, malzemenin ayarlanabilir kuşak aralığı ve elektromanyetik özelliğiyle eş örnekli olarak grafene benzer davranması beklenir bu da yeni kullanımlara ve katı hal fiziğinde tuhaf kuantum özelliklerine yol açabilir.
Kaynak: Department of Energy, Office of Science. (2015, May 15). Towards a tunable graphene-like two-dimensional material. ScienceDaily. Retrieved May 18, 2015 from www.sciencedaily.com/releases/2015/05/150515083228.htm
Grafene benzeyen, katmanlı elektrik iletken malzeme, nikel iyonları ve organilk fonksiyonel gruplar kullanılarak hafif koşullar altında sentezlendi. Bu yeni gözenekli malzeme ayarlanabilme potansiyeline sahip ve alışılmadık sıcaklık bağımlılığıyla bir yığın malzeme olarak yüksek elektrik iletkenliği sergiliyor.
Kristal benzeri olan yeni gözenekli malzeme, yapısal olarak ayarlanabilir elektrik iletkenliği özelliğine ve geniş yüzey alanına sahip. Bu tarz malzemeler enerji depolama uygulamalarında ve katmanlı, iki boyutlu malzemelerin araştırılmasında kullanılması açısından çok rağbet görüyor.
Hibrit organik-anorganik materyaller olan metalli-örgensel yapılar (MOFs), karakteristik olarak gaz depolamada ya da geniş yüzey alanları sayesinde ayırma işlemlerinde kullanılmak üzere araştırılıyorlar. Normalde yalıtkan malzemeler olan MOF’lardan iyi bir elektrik iletken malzeme geliştirmek de başlı başına bir zorluk oluşturuyor. Massachusetts Institute of Technology ve Harvard University’den araştırmacılar, organik molekül 2,3,6,7,10,11-hexaiminotriphenylene’nin sulu amonyak çözeltisi içerisinde birleştirilmesini ve havanın da yüksek iletken delikli kara barut, Ni3(HITP)2’nin öztoplanmasına sebep oluşunu gösterdiler.
Bu yeni malzeme grafite benzeyen sonsuz iki boyutlu yaprak yığınından oluşuyor, ve oda sıcaklığında da ~40 S/cm elektrik iletkenliğine sahip. Bu malzemenin iletkenliğini şu zamana kadar rapor edilmiş en büyük elektrik iletken MOF olan yığın grafitle karşılaştırılabilir.
Dahası, malzeme iletkenliğinin sıcaklık bağımlılığı 100K ve 500k arasında doğrusal bağımlılık gösteriyor. Bu da alışılmadık yük taşıma mekanizmasına işaret ediyor öyle ki daha önce hiçbir organik yarı iletken malzemede bu verilere rastlanmamıştı. Yığın yapılarda malzemeler süperkapasitörlerin ya da elektrokatalizörlerin uygulamalarında kullanılabilirler. Eksfoliasyon ile, örneğin ardışık katmanların pullanması gibi, malzemenin ayarlanabilir kuşak aralığı ve elektromanyetik özelliğiyle eş örnekli olarak grafene benzer davranması beklenir bu da yeni kullanımlara ve katı hal fiziğinde tuhaf kuantum özelliklerine yol açabilir.
Kaynak: Department of Energy, Office of Science. (2015, May 15). Towards a tunable graphene-like two-dimensional material. ScienceDaily. Retrieved May 18, 2015 from www.sciencedaily.com/releases/2015/05/150515083228.htm
Kaynak ve İleri Okuma
Etiket
Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
Destek Ol
Yorum Yap (0)
Bunlar da İlginizi Çekebilir
24 Ağustos 2016
Grafen İçerisinde “Yapay Atomlar” Oluşturuldu
28 Ağustos 2015
Kararlı Yeni 2-Boyutlu Maddelerin Özellikleri
30 Mart 2015
Grafen ile Daha hızlı DNA dizileme yapılabilecek
10 Şubat 2016
Grafenin Tokluğu, Mukavemeti Kadar İyi mi?
26 Ağustos 2015
Çay Ağaçlarından Grafen Elde Edebilmenin Ucuz Yolu Bulundu
22 Eylül 2016
Var Olmayan Parçacıklarla Gerçekliğin Çözümlenmesi