Graphene កាន់តែមានភាពទាក់ទាញសម្រាប់អ្នកស្រាវជ្រាវ។ ប្រសិនបើក្នុងឆ្នាំ 2007 មានអត្ថបទចំនួន 797 ដែលត្រូវបានឧទ្ទិសដល់ graphene បន្ទាប់មកក្នុងរយៈពេល 8 ខែដំបូងនៃឆ្នាំ 2008 មានការបោះពុម្ពចំនួន 801 រួចហើយ។ តើការសិក្សា និងរបកគំហើញថ្មីៗសំខាន់ៗអ្វីខ្លះនៅក្នុងវិស័យរចនាសម្ព័ន្ធ និងបច្ចេកវិទ្យាក្រាហ្វិន?

រហូតមកដល់បច្ចុប្បន្ន ក្រាហ្វិន (រូបភាពទី 1) គឺជាវត្ថុធាតុស្តើងបំផុតដែលមនុស្សលោកស្គាល់ មានតែអាតូមកាបូនមួយក្រាស់ប៉ុណ្ណោះ។ វាបានចូលទៅក្នុងសៀវភៅសិក្សារូបវិទ្យា និងការពិតរបស់យើងក្នុងឆ្នាំ 2004 នៅពេលដែលអ្នកស្រាវជ្រាវមកពីសាកលវិទ្យាល័យ Manchester, Andre Game និង Konstantin Novoselov បានទទួលវាដោយប្រើកាសែត adhesive ធម្មតាដើម្បីបំបែកស្រទាប់ជាបន្តបន្ទាប់ពីក្រាហ្វិចគ្រីស្តាល់ធម្មតា ដែលធ្លាប់ស្គាល់យើងក្នុងទម្រង់ជាខ្មៅដៃ។ ដំបង (សូមមើល។ ការដាក់ពាក្យ)។ គួរកត់សម្គាល់ថាសន្លឹក graphene ដែលដាក់នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកូនអុកស៊ីតអាចត្រូវបានមើលដោយមីក្រូទស្សន៍អុបទិកដ៏ល្អ។ ហើយនេះគឺទោះបីជាកម្រាស់របស់វាមានត្រឹមតែ angstroms មួយចំនួន (1Å = 10 -10 m) ក៏ដោយ!

ប្រជាប្រិយភាពនៃ graphene ក្នុងចំណោមអ្នកស្រាវជ្រាវ និងវិស្វករកំពុងកើនឡើងពីមួយថ្ងៃទៅមួយថ្ងៃ ដោយសារវាមានលក្ខណៈសម្បត្តិអុបទិក អគ្គិសនី មេកានិច និងកម្ដៅមិនធម្មតា។ អ្នកជំនាញជាច្រើនបានព្យាករណ៍នៅពេលអនាគតដ៏ខ្លីខាងមុខនេះ លទ្ធភាពនៃការជំនួសត្រង់ស៊ីស្ទ័រស៊ីលីកុន ជាមួយនឹងក្រាហ្វិនដែលសន្សំសំចៃ និងល្បឿនលឿនជាងមុន (រូបភាពទី 2)។

ទោះបីជាការពិតដែលថាការរបកមេកានិចជាមួយនឹងកាសែត adhesive ធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានស្រទាប់ graphene ដែលមានគុណភាពខ្ពស់សម្រាប់ការស្រាវជ្រាវជាមូលដ្ឋានហើយវិធីសាស្រ្ត epitaxial នៃការរីកលូតលាស់ graphene អាចផ្តល់នូវផ្លូវខ្លីបំផុតទៅកាន់ microcircuits អេឡិចត្រូនិ, អ្នកគីមីវិទ្យាកំពុងព្យាយាមដើម្បីទទួលបាន graphene ពីដំណោះស្រាយ។ បន្ថែមពីលើការចំណាយទាប និងផលិតភាពខ្ពស់ វិធីសាស្ត្រនេះបើកទ្វារដល់បច្ចេកទេសគីមីដែលប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយជាច្រើន ដែលអនុញ្ញាតឱ្យស្រទាប់ក្រាហ្វិនត្រូវបានបង្កប់នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធណាណូផ្សេងៗ ឬរួមបញ្ចូលជាមួយវត្ថុធាតុផ្សេងៗដើម្បីបង្កើត nanocomposites ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយនៅពេលដែលទទួលបាន graphene ដោយវិធីសាស្រ្តគីមីមានការលំបាកមួយចំនួនដែលត្រូវតែយកឈ្នះ: ជាដំបូងវាចាំបាច់ដើម្បីសម្រេចបាននូវការបំបែកពេញលេញនៃ graphite បានដាក់នៅក្នុងដំណោះស្រាយមួយ; ទីពីរ ដើម្បីធ្វើឱ្យប្រាកដថា graphene ដែលបន្សល់ទុកនៅក្នុងសូលុយស្យុងរក្សារូបរាងរបស់សន្លឹក ហើយមិនរួញ និងជាប់គ្នា។

នៅថ្ងៃផ្សេងទៀតនៅក្នុងទស្សនាវដ្តីដ៏ល្បីល្បាញមួយ។ ធម្មជាតិឯកសារចំនួនពីរដោយក្រុមវិទ្យាសាស្ត្រដែលធ្វើការដោយឯករាជ្យត្រូវបានបោះពុម្ភផ្សាយដែលក្នុងនោះអ្នកនិពន្ធបានគ្រប់គ្រងដើម្បីជំនះការលំបាកខាងលើនិងទទួលបានសន្លឹកក្រាហ្វិនដែលមានគុណភាពល្អដែលត្រូវបានផ្អាកនៅក្នុងដំណោះស្រាយ។

ក្រុមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដំបូងគេ - មកពីសាកលវិទ្យាល័យស្ទែនហ្វដ (កាលីហ្វ័រញ៉ា សហរដ្ឋអាមេរិក) និង (ប្រទេសចិន) - បានណែនាំអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរី និងនីទ្រីករវាងស្រទាប់ក្រាហ្វិច (ដំណើរការអន្តរកាលសូមមើល សមាសធាតុក្រាហ្វតអន្ដរកាល) ហើយបន្ទាប់មកបានកំដៅគំរូយ៉ាងលឿនដល់ 1000 អង្សារសេ ( រូប ៣ ក)។ ការរំហួតផ្ទុះនៃម៉ូលេគុល intercalant បង្កើតជា "flakes" graphite ស្តើង (ពីរបីណាណូម៉ែត្រ) ដែលមានស្រទាប់ graphene ជាច្រើន។ បន្ទាប់ពីនោះ សារធាតុពីរគឺ oleum និង tetrabutylammonium hydroxide (HTBA) ត្រូវបានបញ្ចូលគីមីទៅក្នុងចន្លោះរវាងស្រទាប់ក្រាហ្វិន (រូបភាពទី 3 ខ)។ ដំណោះស្រាយ sonicated មានទាំងសន្លឹក graphite និង graphene (រូបភាព 3c) ។ បន្ទាប់ពីនោះ graphene ត្រូវបានបំបែកដោយ centrifugation (រូបភាព 3d) ។

ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះក្រុមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រទីពីរ - មកពីទីក្រុង Dublin, Oxford និង Cambridge - បានស្នើវិធីសាស្រ្តផ្សេងគ្នាសម្រាប់ការទទួលបាន graphene ពី graphite ច្រើន - ដោយមិនប្រើ intercalants ។ រឿងសំខាន់យោងទៅតាមអ្នកនិពន្ធអត្ថបទគឺត្រូវប្រើសារធាតុរំលាយសរីរាង្គ "ត្រឹមត្រូវ" ដូចជា N-methyl-pyrrolidone ។ ដើម្បីទទួលបាន graphene ដែលមានគុណភាពខ្ពស់ វាចាំបាច់ក្នុងការជ្រើសរើសសារធាតុរំលាយបែបនេះ ដូច្នេះថាមពលនៃអន្តរកម្មផ្ទៃរវាងសារធាតុរំលាយ និង graphene គឺដូចគ្នាទៅនឹងប្រព័ន្ធ graphene-graphene ។ នៅលើរូបភព។ 4 បង្ហាញពីលទ្ធផលនៃការផលិត graphene ជាជំហានៗ។

ភាពជោគជ័យនៃការពិសោធន៍ទាំងពីរគឺផ្អែកលើការស្វែងរក intercalants ត្រឹមត្រូវ និង/ឬសារធាតុរំលាយ។ ជាការពិតណាស់ មានបច្ចេកទេសផ្សេងទៀតសម្រាប់ការទទួលបាន graphene ដូចជាការបំប្លែង graphite ទៅជា graphite oxide ។ ពួកគេប្រើវិធីសាស្រ្តមួយហៅថា "oxidation-delamination-reduction" ដែលក្នុងនោះ graphite basal planes ត្រូវបានស្រោបដោយក្រុមមុខងារអុកស៊ីហ្សែនដែលមានចំណង covalently ។ ក្រាហ្វិចអុកស៊ីតកម្មនេះក្លាយជាអ៊ីដ្រូហ្វីលីក (ឬជាធម្មតាស្រឡាញ់សំណើម) ហើយអាចរលាយចូលទៅក្នុងសន្លឹកក្រាហ្វិននីមួយៗយ៉ាងងាយស្រួលនៅក្រោមសកម្មភាពនៃអ៊ុលត្រាសោនខណៈពេលដែលនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous ។ ក្រាហ្វិនជាលទ្ធផលមានលក្ខណៈមេកានិច និងអុបទិកដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ប៉ុន្តែចរន្តអគ្គិសនីរបស់វាគឺមានលំដាប់លំដោយទាបជាងក្រាហ្វិនដែលទទួលបានដោយប្រើ "វិធីសាស្ត្រកាសែតដេលចាប់តាម" (សូមមើលឧបសម្ព័ន្ធ)។ ដូច្នោះហើយ graphene បែបនេះទំនងជាមិនស្វែងរកកម្មវិធីនៅក្នុងអេឡិចត្រូនិចទេ។

ដូចដែលវាបានប្រែក្លាយ graphene ដែលទទួលបានជាលទ្ធផលនៃវិធីសាស្រ្តទាំងពីរខាងលើគឺមានគុណភាពខ្ពស់ (មានពិការភាពតិចជាងនៅក្នុងបន្ទះឈើ) ហើយជាលទ្ធផលមានចរន្តខ្ពស់ជាង។

សមិទ្ធិផលមួយទៀតរបស់អ្នកស្រាវជ្រាវមកពីរដ្ឋកាលីហ្វ័រញ៉ាបានមានប្រយោជន៍ ដែលថ្មីៗនេះបានរាយការណ៍អំពីគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ (គុណភាពបង្ហាញរហូតដល់ 1Å) មីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងថាមពលទាប (80 kV) សម្រាប់ការសង្កេតដោយផ្ទាល់នៃអាតូមនីមួយៗ និងពិការភាពនៅក្នុងបន្ទះគ្រីស្តាល់ក្រាហ្វិន។ ជាលើកដំបូងនៅក្នុងពិភពលោក អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានគ្រប់គ្រងដើម្បីទទួលបានរូបភាពនិយមន័យខ្ពស់នៃរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមនៃ graphene (រូបភាពទី 5) ដែលជាកន្លែងដែលអ្នកអាចមើលឃើញដោយភ្នែករបស់អ្នកផ្ទាល់នូវរចនាសម្ព័ន្ធក្រឡាចត្រង្គនៃ graphene ។

អ្នកស្រាវជ្រាវនៅសាកលវិទ្យាល័យ Cornell បានទៅបន្ថែមទៀត។ ពីសន្លឹកក្រាហ្វិន ពួកវាបង្កើតភ្នាសត្រឹមតែអាតូមកាបូនមួយក្រាស់ ហើយបំប៉ោងវាដូចប៉េងប៉ោង។ ភ្នាសបែបនេះបានប្រែទៅជារឹងមាំគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីទប់ទល់នឹងសម្ពាធឧស្ម័ននៃបរិយាកាសជាច្រើន។ ការពិសោធន៍មានដូចខាងក្រោម។ សន្លឹក Graphene ត្រូវបានគេដាក់នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកូនអុកស៊ីតកម្មជាមួយនឹងកោសិកាដែលឆ្លាក់ជាបឋម ដែលត្រូវបានភ្ជាប់យ៉ាងតឹងទៅនឹងផ្ទៃស៊ីលីកុន ដោយសារតែកម្លាំង van der Waals (រូបភាព 6a) ។ នៅក្នុងវិធីនេះ microchambers ត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលឧស្ម័នអាចត្រូវបានរក្សាទុក។ បន្ទាប់ពីនោះអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានបង្កើតភាពខុសគ្នានៃសម្ពាធខាងក្នុងនិងខាងក្រៅអង្គជំនុំជម្រះ (រូបភាព 6 ខ) ។ ដោយប្រើមីក្រូទស្សន៍កម្លាំងអាតូមិក ដែលវាស់បរិមាណកម្លាំងផ្លាតដែល cantilever ជាមួយម្ជុលមានអារម្មណ៍នៅពេលស្កេនភ្នាសនៅកម្ពស់ត្រឹមតែប៉ុន្មានណាណូម៉ែត្រពីផ្ទៃរបស់វា អ្នកស្រាវជ្រាវអាចសង្កេតមើលកម្រិតនៃ concavity-concavity នៃ ភ្នាស (រូបភាព 6c–e) នៅពេលផ្លាស់ប្តូរសម្ពាធរហូតដល់បរិយាកាសជាច្រើន។

បន្ទាប់ពីនោះភ្នាសត្រូវបានប្រើជាស្គរខ្នាតតូចដើម្បីវាស់ប្រេកង់នៃការរំញ័ររបស់វាជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរសម្ពាធ។ វាត្រូវបានគេរកឃើញថា helium នៅតែមាននៅក្នុង microchamber សូម្បីតែនៅសម្ពាធខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារ graphene ដែលប្រើក្នុងការពិសោធន៍គឺមិនល្អទេ (វាមានពិការភាពនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់) ឧស្ម័នបានជ្រាបចូលទៅក្នុងភ្នាសបន្តិចម្តងៗ។ ពេញមួយការពិសោធន៍ដែលមានរយៈពេលជាង 70 ម៉ោង ការថយចុះជាលំដាប់នៃភាពតានតឹងភ្នាសត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ (រូបភាព 6e) ។

អ្នកនិពន្ធនៃការសិក្សាចង្អុលបង្ហាញថាភ្នាសបែបនេះអាចមានភាពខុសគ្នានៃកម្មវិធី - ឧទាហរណ៍ពួកវាអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីសិក្សាសម្ភារៈជីវសាស្រ្តដែលដាក់ក្នុងដំណោះស្រាយ។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះវានឹងគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីគ្របដណ្តប់សម្ភារៈបែបនេះជាមួយ graphene ហើយសិក្សាវាតាមរយៈភ្នាសថ្លាជាមួយមីក្រូទស្សន៍ដោយមិនភ័យខ្លាចការលេចធ្លាយឬហួតនៃដំណោះស្រាយដែលគាំទ្រសកម្មភាពសំខាន់នៃសារពាង្គកាយ។ វាក៏អាចធ្វើទៅបានផងដែរដើម្បីបង្កើតរន្ធទំហំអាតូមិចនៅក្នុងភ្នាស ហើយបន្ទាប់មកសង្កេតដោយសិក្សាពីដំណើរការសាយភាយ របៀបដែលអាតូម ឬអ៊ីយ៉ុងនីមួយៗឆ្លងកាត់រន្ធនោះ។ ប៉ុន្តែសំខាន់បំផុត ការសិក្សារបស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមកពីសាកលវិទ្យាល័យ Cornell បាននាំវិទ្យាសាស្ត្រមួយជំហានខិតទៅជិតការបង្កើតឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអាតូមតែមួយ។

ការកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃចំនួននៃការសិក្សាលើ graphene បង្ហាញថានេះពិតជាសម្ភារៈដ៏ជោគជ័យមួយសម្រាប់កម្មវិធីដ៏ធំទូលាយមួយ ប៉ុន្តែទ្រឹស្តីជាច្រើន និងការពិសោធន៍រាប់សិបនៅតែត្រូវបង្កើតមុនពេលពួកវាត្រូវបានអនុវត្ត។

ភ្នាសអាតូមមិនជ្រាបទឹកពីសន្លឹក Graphene (មានអត្ថបទពេញ) // អក្សរណាណូ. V. 8. ទេ។ 8. ទំ. ២៤៥៨–២៤៦២ (២០០៨)។

អាឡិចសាន់ឌឺ Samardak

រហូតមកដល់ឆ្នាំមុន មធ្យោបាយតែមួយគត់ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ចំពោះវិទ្យាសាស្ត្រក្នុងការផលិតក្រាហ្វិនគឺត្រូវលាបស្រទាប់ក្រាហ្វិចស្តើងបំផុតនៅលើកាសែតដេលស្អិត ហើយបន្ទាប់មកយកមូលដ្ឋានចេញ។ បច្ចេកទេសនេះត្រូវបានគេហៅថា "បច្ចេកទេសកាសែត scotch" ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយថ្មីៗនេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានរកឃើញថាមានមធ្យោបាយកាន់តែមានប្រសិទ្ធភាពក្នុងការទទួលបានសម្ភារៈថ្មី៖ ជាមូលដ្ឋាន ពួកគេបានចាប់ផ្តើមប្រើស្រទាប់ទង់ដែង នីកែល ឬស៊ីលីកុន ដែលបន្ទាប់មកត្រូវបានយកចេញដោយការឆ្លាក់ (រូបភាពទី 2)។ តាមរបៀបនេះ សន្លឹកចតុកោណកែងនៃក្រាហ្វិន ទទឹង 76 សង់ទីម៉ែត្រ ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយក្រុមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមកពីប្រទេសកូរ៉េ ជប៉ុន និងសិង្ហបុរី។ អ្នកស្រាវជ្រាវមិនត្រឹមតែបានកំណត់ប្រភេទនៃកំណត់ត្រាសម្រាប់ទំហំនៃបំណែកនៃរចនាសម្ព័ន្ធស្រទាប់តែមួយនៃអាតូមកាបូនប៉ុណ្ណោះទេ ពួកគេក៏បានបង្កើតអេក្រង់រសើបដោយផ្អែកលើសន្លឹកដែលអាចបត់បែនបាន។

រូបភាពទី 2: ការទទួលបាន graphene ដោយ etching

ជាលើកដំបូង graphene "flakes" ត្រូវបានទទួលដោយរូបវិទូតែនៅក្នុងឆ្នាំ 2004 នៅពេលដែលទំហំរបស់ពួកគេមានត្រឹមតែ 10 មីក្រូម៉ែត្រប៉ុណ្ណោះ។ កាលពីមួយឆ្នាំមុន ក្រុមរបស់ Rodney Ruoff នៅសាកលវិទ្យាល័យ Texas នៅ Austin បានប្រកាសថា ពួកគេបានបង្កើត "សំណល់" នៃ graphene ដែលមានទំហំសង់ទីម៉ែត្រ។

Ruoff និងសហសេវិកបានដាក់អាតូមកាបូននៅលើសន្លឹកស្ពាន់ដោយប្រើប្រាស់ចំហាយគីមី (CVD) ។ អ្នកស្រាវជ្រាវនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍របស់សាស្រ្តាចារ្យ Byun Hee Hong មកពីសាកលវិទ្យាល័យ Sunkhyunkhwan បានបន្តពង្រីកសន្លឹករហូតដល់ទំហំអេក្រង់ពេញ។ បច្ចេកវិទ្យា "រមៀល" ថ្មី (ដំណើរការវិលទៅរមៀល) ធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានខ្សែបូវែងពីក្រាហ្វិន (រូបភាពទី 3) ។

រូបភាពទី 3៖ រូបភាពមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងបញ្ជូនដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់នៃស្រទាប់ក្រាហ្វិនជង់។

ស្រទាប់នៃវត្ថុធាតុ polymer adhesive មួយត្រូវបានដាក់នៅលើកំពូលនៃសន្លឹក graphene រូបវិទ្យាស្រទាប់ខាងក្រោមទង់ដែងត្រូវបានរំលាយបន្ទាប់មកខ្សែភាពយន្តវត្ថុធាតុ polymer ត្រូវបានបំបែក - ស្រទាប់មួយនៃ graphene ត្រូវបានទទួល។ ដើម្បីផ្តល់ឱ្យសន្លឹកនូវកម្លាំងកាន់តែខ្លាំងអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រតាមរបៀបដូចគ្នា "ធំឡើង" ស្រទាប់ក្រាហ្វិនបីទៀត។ នៅចុងបញ្ចប់ "សាំងវិច" លទ្ធផលត្រូវបានព្យាបាលដោយអាស៊ីតនីទ្រីកដើម្បីបង្កើនចរន្ត។ សន្លឹក graphene ម៉ាកថ្មីត្រូវបានដាក់នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម polyester និងឆ្លងកាត់រវាង rollers ដែលគេឱ្យឈ្មោះថា (រូបភាព 4) ។

រូបភាពទី 4: បច្ចេកវិទ្យារមៀលសម្រាប់ការទទួលបាន graphene

រចនាសម្ព័ន្ធលទ្ធផលបានបញ្ជូនពន្លឺ 90% និងមានភាពធន់ទ្រាំអគ្គិសនីទាបជាងស្តង់ដារប៉ុន្តែនៅតែមានតម្លៃថ្លៃណាស់ conductor ថ្លា indium tin oxide (ITO) ។ ដោយវិធីនេះ ការប្រើសន្លឹកក្រាហ្វិនជាមូលដ្ឋាននៃអេក្រង់ប៉ះ អ្នកស្រាវជ្រាវបានរកឃើញថារចនាសម្ព័ន្ធរបស់ពួកគេក៏មិនសូវផុយស្រួយដែរ។

ពិត​មែន ទោះ​បី​ជា​សមិទ្ធិផល​ទាំង​អស់​ក៏​ដោយ ក៏​ការ​ធ្វើ​ពាណិជ្ជកម្ម​នៃ​បច្ចេកវិទ្យា​នៅ​ឆ្ងាយ​ណាស់។ ខ្សែភាពយន្តកាបូន nanotube ថ្លាបានព្យាយាមជំនួស ITO អស់មួយរយៈមកហើយ ប៉ុន្តែអ្នកផលិតហាក់ដូចជាមិនអាចដោះស្រាយបញ្ហានៃ "ភីកសែលស្លាប់" ដែលលេចឡើងនៅលើពិការភាពខ្សែភាពយន្តនោះទេ។

ការប្រើប្រាស់ graphene ក្នុងវិស្វកម្មអគ្គិសនី និងអេឡិចត្រូនិច

ភាពភ្លឺនៃភីកសែលនៅក្នុងអេក្រង់រាបស្មើត្រូវបានកំណត់ដោយវ៉ុលរវាងអេឡិចត្រូតពីរដែលមួយក្នុងចំណោមនោះកំពុងប្រឈមមុខនឹងឧបករណ៍មើល (រូបភាព 5) ។ អេឡិចត្រូតទាំងនេះត្រូវតែមានតម្លាភាព។ បច្ចុប្បន្ននេះ សំណប៉ាហាំង indium oxide (ITO) ត្រូវបានប្រើដើម្បីផលិតអេឡិចត្រូតថ្លា ប៉ុន្តែ ITO មានតម្លៃថ្លៃ ហើយមិនមែនជាសម្ភារៈដែលមានស្ថេរភាពបំផុតនោះទេ។ លើសពីនេះ ពិភពលោកនឹងអស់ទុនបំរុងរបស់ឥណ្ឌូណេស៊ីក្នុងពេលឆាប់ៗនេះ។ Graphene មានតម្លាភាព និងមានស្ថេរភាពជាង ITO ហើយ graphene electrode LCD ត្រូវបានបង្ហាញរួចហើយ។

រូបភាពទី 5: ពន្លឺនៃអេក្រង់ graphene ជាមុខងារនៃវ៉ុលដែលបានអនុវត្ត

សម្ភារៈក៏មានសក្តានុពលដ៏អស្ចារ្យនៅក្នុងផ្នែកផ្សេងទៀតនៃអេឡិចត្រូនិច។ នៅខែមេសាឆ្នាំ 2008 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមកពីទីក្រុង Manchester បានបង្ហាញត្រង់ស៊ីស្ទ័រក្រាហ្វិនតូចបំផុតរបស់ពិភពលោក។ ស្រទាប់ក្រាហ្វិនដែលត្រឹមត្រូវឥតខ្ចោះគ្រប់គ្រងភាពធន់នៃសម្ភារៈដោយបង្វែរវាទៅជាឌីអេឡិចត្រិច។ វាក្លាយជាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបង្កើតកុងតាក់ថាមពលមីក្រូទស្សន៍សម្រាប់ត្រង់ស៊ីស្ទ័រណាណូដែលមានល្បឿនលឿនដើម្បីគ្រប់គ្រងចលនារបស់អេឡិចត្រុងនីមួយៗ។ ត្រង់ស៊ីស្ទ័រតូចជាងនៅក្នុង microprocessors វាកាន់តែលឿន ហើយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រសង្ឃឹមថា ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ graphene នៅក្នុងកុំព្យូទ័រនាពេលអនាគតនឹងមានទំហំប៉ុនម៉ូលេគុល ដោយសារបច្ចេកវិទ្យា microtransistor ស៊ីលីកុនទំនើបស្ទើរតែឈានដល់ដែនកំណត់របស់វា។

Graphene មិន​ត្រឹម​តែ​ជា​ចំហាយ​អគ្គិសនី​ដ៏​ល្អ​ប៉ុណ្ណោះ​ទេ។ វាមានចរន្តកំដៅខ្ពស់បំផុត៖ រំញ័រអាតូមិចងាយសាយភាយតាមរយៈសំណាញ់កាបូននៃរចនាសម្ព័ន្ធកោសិកា។ ការសាយភាយកំដៅនៅក្នុងគ្រឿងអេឡិចត្រូនិចគឺជាបញ្ហាដ៏ធ្ងន់ធ្ងរមួយ ដោយសារតែវាមានដែនកំណត់ចំពោះសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ដែលអេឡិចត្រូនិចអាចទប់ទល់បាន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនៅសាកលវិទ្យាល័យ Illinois បានរកឃើញថាត្រង់ស៊ីស្ទ័រដែលមានមូលដ្ឋានលើក្រាហ្វិនមានលក្ខណៈសម្បត្តិគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍។ ពួកវាបង្ហាញឥទ្ធិពលកម្ដៅ ដែលនាំឱ្យសីតុណ្ហភាពឧបករណ៍ថយចុះ។ នេះ​អាច​មាន​ន័យ​ថា​គ្រឿង​អេឡិច​ត្រូនិក​ដែល​ប្រើ​ក្រាហ្វិន​នឹង​ធ្វើ​ឱ្យ​ឧបករណ៍​កម្តៅ​និង​កង្ហារ​ក្លាយ​ជា​រឿង​អតីតកាល។ ដូច្នេះ ភាពទាក់ទាញនៃ graphene ដែលជាសម្ភារៈដ៏ជោគជ័យសម្រាប់ microcircuits នាពេលអនាគតកើនឡើងបន្ថែមទៀត (រូបភាព 6) ។

រូបភាពទី ៦៖ ការស៊ើបអង្កេតមីក្រូទស្សន៍កម្លាំងអាតូមិកស្កែនផ្ទៃនៃទំនាក់ទំនង graphene-metal ដើម្បីវាស់សីតុណ្ហភាព។

វាមិនងាយស្រួលទេសម្រាប់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រក្នុងការវាស់ស្ទង់កំដៅនៃ graphene ។ ពួកគេបានបង្កើតវិធីថ្មីទាំងស្រុង ដើម្បីវាស់សីតុណ្ហភាពរបស់វា ដោយដាក់ខ្សែភាពយន្ត graphene ប្រវែង 3 មីក្រូ លើរន្ធតូចៗដូចគ្នានៅក្នុងគ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីត។ បន្ទាប់មកខ្សែភាពយន្តនេះត្រូវបានកំដៅដោយកាំរស្មីឡាស៊ែរដែលបណ្តាលឱ្យវាញ័រ។ រំញ័រទាំងនេះបានជួយគណនាសីតុណ្ហភាព និងចរន្តកំដៅ។

ភាពប៉ិនប្រសប់​របស់​អ្នក​វិទ្យាសាស្ត្រ​មិន​ដឹង​ពី​ការ​កំណត់​ពេល​ប្រើ​លក្ខណៈ​អស្ចារ្យ​នៃ​សារធាតុ​ថ្មី។ នៅខែសីហាឆ្នាំ 2007 ភាពរសើបបំផុតនៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដែលអាចធ្វើទៅបានដោយផ្អែកលើវាត្រូវបានបង្កើតឡើង។ វា​អាច​ឆ្លើយតប​នឹង​ម៉ូលេគុល​ឧស្ម័ន​មួយ​ដែល​នឹង​ជួយ​រក​ឃើញ​វត្តមាន​ជាតិពុល​ឬ​សារធាតុ​ផ្ទុះ​បាន​ទាន់​ពេលវេលា។ ម៉ូលេគុលជនបរទេសចុះមកដោយសន្តិវិធីចូលទៅក្នុងបណ្តាញ graphene ដោយគោះអេឡិចត្រុងចេញពីវា ឬបន្ថែមពួកវា។ ជាលទ្ធផលភាពធន់ទ្រាំអគ្គិសនីនៃស្រទាប់ graphene ផ្លាស់ប្តូរដែលត្រូវបានវាស់ដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ។ សូម្បីតែម៉ូលេគុលតូចបំផុតក៏ត្រូវបានជាប់ដោយសំណាញ់ក្រាហ្វិនដ៏រឹងមាំ នៅក្នុងខែកញ្ញា ឆ្នាំ 2008 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមកពីសាកលវិទ្យាល័យ Cornell នៅសហរដ្ឋអាមេរិកបានបង្ហាញពីរបៀបដែលភ្នាសក្រាហ្វិន ដូចជាប៉េងប៉ោងស្តើងបំផុត បំប៉ោងឡើងដោយសារតែភាពខុសគ្នានៃសម្ពាធនៃបរិយាកាសជាច្រើននៅលើផ្នែកទាំងពីររបស់វា។ លក្ខណៈពិសេសនៃ graphene នេះអាចមានប្រយោជន៍ក្នុងការកំណត់ដំណើរនៃប្រតិកម្មគីមីផ្សេងៗ និងជាទូទៅក្នុងការសិក្សាអំពីឥរិយាបថរបស់អាតូម និងម៉ូលេគុល។

ការទទួលបានសន្លឹកធំនៃ graphene សុទ្ធគឺនៅតែពិបាកខ្លាំងណាស់ ប៉ុន្តែការងារអាចត្រូវបានធ្វើឱ្យសាមញ្ញប្រសិនបើស្រទាប់កាបូនត្រូវបានលាយជាមួយនឹងធាតុផ្សេងទៀត។ នៅសាកលវិទ្យាល័យ Northwestern ក្នុងសហរដ្ឋអាមេរិក ក្រាហ្វិចត្រូវបានកត់សុី និងរលាយក្នុងទឹក។ លទ្ធផលគឺជាសម្ភារៈដូចក្រដាស - ក្រដាសអុកស៊ីដ graphene (រូបភាពទី 7) ។ វាពិបាកណាស់ ហើយងាយស្រួលធ្វើណាស់។ Graphene oxide ស័ក្តិសមជាភ្នាសប្រើប្រាស់បានយូរនៅក្នុងថ្ម និងកោសិកាឥន្ធនៈ។

រូបភាពទី 7: ក្រដាសក្រាហ្វីនអុកស៊ីដ

ភ្នាស graphene គឺជាស្រទាប់ខាងក្រោមដ៏ល្អសម្រាប់វត្ថុនៃការសិក្សានៅក្រោមមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុង។ ក្រឡាគ្មានកំហុសបញ្ចូលក្នុងរូបភាពទៅជាផ្ទៃខាងក្រោយពណ៌ប្រផេះឯកសណ្ឋាន ដែលអាតូមផ្សេងទៀតលេចធ្លោយ៉ាងច្បាស់។ រហូតមកដល់ពេលនេះ វាស្ទើរតែមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការបែងចែកអាតូមដែលស្រាលបំផុតនៅក្នុងមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុង ប៉ុន្តែជាមួយនឹង graphene ជាស្រទាប់ខាងក្រោម សូម្បីតែអាតូមអ៊ីដ្រូសែនតូចៗក៏អាចមើលឃើញដែរ។

លទ្ធភាពនៃការប្រើប្រាស់ graphene គឺគ្មានទីបញ្ចប់។ ថ្មីៗនេះ អ្នករូបវិទ្យានៅសកលវិទ្យាល័យ Northwestern ក្នុងសហរដ្ឋអាមេរិក បានរកឃើញថា ក្រាហ្វីនអាចត្រូវបានលាយជាមួយនឹងប្លាស្ទិក។ លទ្ធផលគឺជាសម្ភារៈស្តើង និងរឹងមាំដែលអាចទប់ទល់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងមិនជ្រាបចូលឧស្ម័ន និងវត្ថុរាវ។

វិសាលភាពនៃកម្មវិធីរបស់វាគឺការផលិតស្ថានីយ៍ប្រេងឥន្ធនៈពន្លឺ គ្រឿងបន្លាស់សម្រាប់រថយន្ត និងយន្តហោះ ទួរប៊ីនខ្យល់ប្រើប្រាស់បានយូរ។ ផ្លាស្ទិក​អាច​ប្រើ​សម្រាប់​វេចខ្ចប់​ផលិតផល​អាហារ ដោយ​រក្សា​វា​ឱ្យ​ស្រស់​បានយូរ។

Graphene មិន​ត្រឹម​តែ​ស្តើង​បំផុត​ប៉ុណ្ណោះ​ទេ ប៉ុន្តែ​វា​ក៏​ជា​សម្ភារៈ​ប្រើប្រាស់​បាន​យូរ​បំផុត​ក្នុង​ពិភពលោក​ដែរ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនៅសកលវិទ្យាល័យ Columbia ក្នុងទីក្រុងញូវយ៉ក បានផ្ទៀងផ្ទាត់រឿងនេះដោយដាក់ graphene លើរន្ធតូចៗនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុន។ បន្ទាប់មកដោយចុចម្ជុលពេជ្រស្តើងបំផុត ពួកគេបានព្យាយាមបំផ្លាញស្រទាប់ក្រាហ្វិន ហើយវាស់កម្លាំងសម្ពាធ (រូបភាពទី 8)។ វាបានប្រែក្លាយថា graphene គឺខ្លាំងជាងដែក 200 ដង។ ប្រសិនបើអ្នកស្រមៃមើលស្រទាប់ក្រាហ្វិនក្រាស់ដូចខ្សែភាពយន្តតោង វានឹងទប់ទល់នឹងសម្ពាធនៃចំណុចខ្មៅដៃ ដែលនៅចុងម្ខាងនៃដំរី ឬឡាននឹងធ្វើឱ្យមានតុល្យភាព។

រូបភាពទី 8: សម្ពាធលើម្ជុលពេជ្រ graphene

Graphene ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ក្រុមនៃសមាសធាតុកាបូនតែមួយគត់ដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិគីមី និងរូបវន្តគួរឱ្យកត់សម្គាល់ ដូចជាចរន្តអគ្គិសនីដ៏ល្អឥតខ្ចោះ រួមផ្សំជាមួយនឹងពន្លឺ និងកម្លាំងដ៏អស្ចារ្យ។

វាត្រូវបានសន្មត់ថាយូរ ៗ ទៅវានឹងអាចជំនួសស៊ីលីកុនដែលជាមូលដ្ឋាននៃការផលិត semiconductor ទំនើប។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ស្ថានភាពនៃ "សម្ភារៈនៃអនាគត" ត្រូវបានចាត់ចែងយ៉ាងមានសុវត្ថិភាពនៅក្នុងបរិវេណនេះ។

លក្ខណៈពិសេសសម្ភារៈ

Graphene ដែលភាគច្រើនត្រូវបានរកឃើញនៅក្រោមការរចនា "G" គឺជាទម្រង់ពីរវិមាត្រនៃកាបូនដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធមិនធម្មតានៅក្នុងទម្រង់នៃអាតូមដែលតភ្ជាប់នៅក្នុងបន្ទះឈើឆកោន។ ទន្ទឹមនឹងនេះកម្រាស់សរុបរបស់វាមិនលើសពីទំហំនៃពួកវានីមួយៗទេ។

សម្រាប់ការយល់ដឹងកាន់តែច្បាស់អំពីអ្វីទៅជា graphene គួរតែស្វែងយល់ពីលក្ខណៈពិសេសដូចជា៖

• កត់ត្រាចរន្តកំដៅខ្ពស់;
• កម្លាំងមេកានិចខ្ពស់និងភាពបត់បែននៃសម្ភារៈ, រាប់រយដងខ្ពស់ជាងសូចនាករដូចគ្នាសម្រាប់ផលិតផលដែក;
• ចរន្តអគ្គិសនីដែលមិនអាចប្រៀបផ្ទឹមបាន;
• ចំណុចរលាយខ្ពស់ (ច្រើនជាង 3 ពាន់ដឺក្រេ);
• ភាពមិនជ្រាបទឹក និងតម្លាភាព។

រចនាសម្ព័ន្ធមិនធម្មតានៃ graphene ត្រូវបានបង្ហាញដោយការពិតដ៏សាមញ្ញមួយ: នៅពេលដែលសន្លឹកទទេ 3 លានសន្លឹកនៃ graphene ត្រូវបានបញ្ចូលគ្នា កម្រាស់សរុបនៃផលិតផលដែលបានបញ្ចប់នឹងមិនលើសពី 1 ម។

ដើម្បីយល់ពីលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសនៃសម្ភារៈមិនធម្មតានេះ វាគ្រប់គ្រាន់ក្នុងការកត់សម្គាល់ថានៅក្នុងប្រភពដើមរបស់វាវាស្រដៀងទៅនឹងក្រាហ្វិចស្រទាប់ធម្មតាដែលប្រើក្នុងខ្មៅដៃ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែការរៀបចំពិសេសនៃអាតូមនៅក្នុងបន្ទះឈើប្រាំមួយ រចនាសម្ព័ន្ធរបស់វាទទួលបានលក្ខណៈដែលមាននៅក្នុងវត្ថុរឹងដូចជាពេជ្រ។

នៅពេលដែល graphene ត្រូវបានញែកដាច់ពីក្រាហ្វិច នៅក្នុងខ្សែភាពយន្តក្រាស់អាតូមដែលបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងដំណើរការនេះ លក្ខណៈសម្បត្តិ "អស្ចារ្យ" បំផុតរបស់វាត្រូវបានអង្កេត ដែលជាលក្ខណៈនៃសម្ភារៈ 2D ទំនើប។ សព្វថ្ងៃនេះវាពិបាកក្នុងការស្វែងរកតំបន់សេដ្ឋកិច្ចជាតិបែបនេះ គ្រប់ទីកន្លែងដែលបរិវេណពិសេសនេះត្រូវបានគេប្រើប្រាស់ ហើយកន្លែងដែលវាមិនត្រូវបានគេចាត់ទុកថាល្អនោះទេ។ នេះបង្ហាញឱ្យឃើញជាពិសេសនៅក្នុងវិស័យនៃការអភិវឌ្ឍន៍វិទ្យាសាស្ត្រ ដែលមានបំណងធ្វើជាម្ចាស់នៃបច្ចេកវិទ្យាថ្មីៗ។

តើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីទទួលបាន

របកគំហើញនៃសម្ភារៈនេះអាចចុះកាលបរិច្ឆេទត្រលប់ទៅឆ្នាំ 2004 បន្ទាប់ពីនោះអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានស្ទាត់ជំនាញវិធីសាស្រ្តផ្សេងៗដើម្បីទទួលបានវា ដែលត្រូវបានបង្ហាញខាងក្រោម៖

• ការធ្វើឱ្យត្រជាក់គីមីត្រូវបានអនុវត្តដោយវិធីសាស្រ្តនៃការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល (វាត្រូវបានគេហៅថាដំណើរការ CVD);
• អ្វីដែលគេហៅថា "ការលូតលាស់ epitaxial" ត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងកន្លែងទំនេរមួយ;
• វិធីសាស្រ្តនៃ "ការដកយកចេញមេកានិច" ។

ចូរយើងពិចារណាពួកវានីមួយៗឱ្យកាន់តែលម្អិត។

មេកានិក

ចូរចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងវិធីសាស្រ្តចុងក្រោយនេះ ដែលត្រូវបានចាត់ទុកថាអាចចូលដំណើរការបានច្រើនបំផុតសម្រាប់ការប្រតិបត្តិឯករាជ្យ។ ដើម្បីទទួលបាន graphene នៅផ្ទះវាចាំបាច់ដើម្បីអនុវត្តជាបន្តបន្ទាប់នៃប្រតិបត្តិការដូចខាងក្រោម:

• ដំបូងអ្នកត្រូវរៀបចំចានក្រាហ្វិចស្តើងដែលបន្ទាប់មកត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងផ្នែកស្អិតនៃកាសែតពិសេស។
• បន្ទាប់ពីនោះវាបត់ជាពាក់កណ្តាលហើយបន្ទាប់មកត្រលប់ទៅសភាពដើមម្តងទៀត (ចុងបញ្ចប់របស់វាត្រូវបានលែងលះគ្នា);
• ជាលទ្ធផលនៃឧបាយកលបែបនេះវាអាចទៅរួចដើម្បីទទួលបានស្រទាប់ក្រាហ្វិចពីរនៅលើផ្នែកស្អិតនៃកាសែត។
• ប្រសិនបើអ្នកអនុវត្តប្រតិបត្តិការនេះច្រើនដងវានឹងងាយស្រួលក្នុងការសម្រេចបាននូវកម្រាស់តូចមួយនៃស្រទាប់ដែលបានអនុវត្តនៃសម្ភារៈ;
• បន្ទាប់ពីនោះកាសែត adhesive ជាមួយខ្សែភាពយន្តបំបែកនិងស្តើងណាស់ត្រូវបានអនុវត្តទៅស្រទាប់ខាងក្រោមអុកស៊ីដស៊ីលីកុន;
• ជាលទ្ធផលខ្សែភាពយន្តមួយផ្នែកនៅតែមាននៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមបង្កើតជាស្រទាប់ក្រាហ្វិន។

គុណវិបត្តិនៃវិធីសាស្រ្តនេះគឺការលំបាកក្នុងការទទួលបានខ្សែភាពយន្តស្តើងគ្រប់គ្រាន់នៃទំហំ និងរូបរាងដែលបានផ្តល់ឱ្យ ដែលនឹងត្រូវបានជួសជុលដោយសុវត្ថិភាពនៅលើផ្នែកនៃស្រទាប់ខាងក្រោមដែលបានបម្រុងទុកសម្រាប់គោលបំណងនេះ។

បច្ចុប្បន្ននេះភាគច្រើននៃ graphene ដែលប្រើក្នុងការអនុវត្តប្រចាំថ្ងៃត្រូវបានផលិតតាមរបៀបនេះ។ ដោយសារតែ exfoliation មេកានិច វាអាចទៅរួចដើម្បីទទួលបានសមាសធាតុដែលមានគុណភាពខ្ពស់ដោយយុត្តិធម៌ ប៉ុន្តែវិធីសាស្រ្តនេះគឺមិនសមរម្យទាំងស្រុងសម្រាប់លក្ខខណ្ឌផលិតកម្មដ៏ធំ។

វិធីសាស្រ្តឧស្សាហកម្ម

មធ្យោបាយឧស្សាហកម្មមួយដើម្បីទទួលបាន graphene គឺការដាំវានៅក្នុងកន្លែងទំនេរ លក្ខណៈពិសេសដែលអាចត្រូវបានតំណាងដូចខាងក្រោម:

• សម្រាប់ការផលិតរបស់វា ស្រទាប់ផ្ទៃនៃស៊ីលីកុន carbide ត្រូវបានគេយក ដែលតែងតែមានវត្តមាននៅលើផ្ទៃនៃសម្ភារៈនេះ;
• បន្ទាប់មក wafer ស៊ីលីកុនដែលបានរៀបចំជាមុនត្រូវបានកំដៅទៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (នៃលំដាប់នៃ 1000 K);
• ដោយសារតែប្រតិកម្មគីមីកើតឡើងនៅក្នុងករណីនេះ, ការបំបែកនៃអាតូមស៊ីលីកុននិងកាបូនត្រូវបានអង្កេត, នៅក្នុងការដែលដំបូងនៃពួកគេភ្លាមហួត;
• ជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មនេះ graphene សុទ្ធ (G) នៅតែមាននៅលើចាន។

គុណវិបត្តិនៃវិធីសាស្រ្តនេះរួមមានតម្រូវការសម្រាប់កំដៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ដែលជារឿយៗបណ្តាលឱ្យមានការលំបាកផ្នែកបច្ចេកទេស។

វិធីសាស្រ្តឧស្សាហកម្មដែលអាចទុកចិត្តបំផុតដើម្បីជៀសវាងការលំបាកដែលបានពិពណ៌នាខាងលើគឺជាអ្វីដែលគេហៅថា "ដំណើរការ CVD" ។ នៅពេលដែលវាត្រូវបានអនុវត្តប្រតិកម្មគីមីកើតឡើងដែលកើតឡើងនៅលើផ្ទៃនៃកាតាលីករលោហៈនៅពេលដែលវាត្រូវបានផ្សំជាមួយឧស្ម័នអ៊ីដ្រូកាបូន។

ជាលទ្ធផលនៃវិធីសាស្រ្តទាំងអស់ដែលបានពិភាក្សាខាងលើវាអាចទៅរួចដើម្បីទទួលបានសមាសធាតុ allotropic សុទ្ធនៃកាបូនពីរវិមាត្រក្នុងទម្រង់ជាស្រទាប់ដែលមានតែអាតូមក្រាស់មួយ។ លក្ខណៈពិសេសនៃការបង្កើតនេះគឺការភ្ជាប់អាតូមទាំងនេះទៅជាបន្ទះប្រាំមួយដោយសារតែការបង្កើតចំណង "σ" និង "π" ។

ឧបករណ៍ផ្ទុកបន្ទុកអគ្គីសនីនៅក្នុងបន្ទះឈើ graphene ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយកម្រិតខ្ពស់នៃការចល័តដែលខ្ពស់ជាងសម្ភារៈ semiconductor ដែលគេស្គាល់ផ្សេងទៀត។ វាគឺសម្រាប់ហេតុផលនេះដែលវាអាចជំនួសស៊ីលីកុនបុរាណដែលប្រើជាប្រពៃណីក្នុងការផលិតសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៃសម្ភារៈដែលមានមូលដ្ឋានលើ graphene គឺទាក់ទងដោយផ្ទាល់ទៅនឹងលក្ខណៈពិសេសនៃការផលិតរបស់វា។ បច្ចុប្បន្ននេះមានវិធីសាស្រ្តជាច្រើនសម្រាប់ការទទួលបានបំណែកបុគ្គលរបស់វា ដែលខុសគ្នាទាំងរូបរាង គុណភាព និងទំហំ។

ក្នុងចំណោមវិធីសាស្រ្តដែលគេស្គាល់ទាំងអស់ វិធីសាស្រ្តខាងក្រោមលេចធ្លោ៖

1. ការផលិតអុកស៊ីដ graphene ជាច្រើនប្រភេទក្នុងទម្រង់ជាម្សៅដែលប្រើក្នុងការផលិតថ្នាំលាបអេឡិចត្រូនិច ក៏ដូចជាប្រភេទផ្សេងៗនៃសម្ភារៈផ្សំ។
2. ការទទួលបានផ្ទះល្វែង graphene G, ពីដែលសមាសធាតុនៃឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកត្រូវបានផលិត;
3. សម្ភារៈលូតលាស់នៃប្រភេទដូចគ្នាដែលប្រើជាសមាសធាតុអសកម្ម។

លក្ខណៈសម្បត្តិសំខាន់នៃសមាសធាតុនេះនិងមុខងាររបស់វាត្រូវបានកំណត់ដោយគុណភាពនៃស្រទាប់ខាងក្រោមក៏ដូចជាលក្ខណៈនៃសម្ភារៈដែលវាត្រូវបានដាំដុះ។ ទាំងអស់នេះនៅទីបំផុតអាស្រ័យលើវិធីសាស្រ្តនៃការផលិតដែលបានប្រើ។

អាស្រ័យលើវិធីសាស្រ្តនៃការទទួលបានសម្ភារៈពិសេសនេះ វាអាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់គោលបំណងផ្សេងៗគ្នាដូចជា៖

1. Graphene ដែលទទួលបានដោយការ exfoliation មេកានិចត្រូវបានបម្រុងទុកជាចម្បងសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវ, ដែលត្រូវបានពន្យល់ដោយការចល័តទាបនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនដោយឥតគិតថ្លៃ;
2. នៅពេលដែល graphene ត្រូវបានទទួលដោយប្រតិកម្មគីមី (កំដៅ) វាត្រូវបានគេប្រើញឹកញាប់បំផុតដើម្បីបង្កើតសមាសធាតុផ្សំ ក៏ដូចជាថ្នាំកូតការពារ ទឹកថ្នាំ និងថ្នាំជ្រលក់។ ភាពចល័តនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនឥតគិតថ្លៃគឺខ្ពស់ជាងបន្តិចដែលអនុញ្ញាតឱ្យវាត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការផលិត capacitors និងអ៊ីសូឡង់ខ្សែភាពយន្ត;
3. ប្រសិនបើវិធីសាស្រ្ត CVD ត្រូវបានប្រើដើម្បីទទួលបានសមាសធាតុនេះ វាអាចត្រូវបានប្រើនៅក្នុង nanoelectronics ក៏ដូចជាសម្រាប់ការផលិតឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា និងខ្សែភាពយន្តដែលអាចបត់បែនបានដែលមានតម្លាភាព។
4. Graphene ដែលទទួលបានដោយវិធីសាស្រ្ត "silicon wafer" ត្រូវបានប្រើដើម្បីផលិតធាតុអេឡិចត្រូនិចដូចជា transistor ប្រេកង់ខ្ពស់ និងសមាសធាតុស្រដៀងគ្នា។ ភាពចល័តនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនឥតគិតថ្លៃនៅក្នុងសមាសធាតុបែបនេះគឺអតិបរមា។

លក្ខណៈពិសេសដែលបានរាយបញ្ជីនៃ graphene បើកការយល់ដឹងទូលំទូលាយសម្រាប់អ្នកផលិត និងអនុញ្ញាតឱ្យពួកគេផ្តោតការខិតខំប្រឹងប្រែងរបស់ពួកគេលើការអនុវត្តរបស់វានៅក្នុងតំបន់ដែលមានការសន្យាដូចខាងក្រោម:

• នៅក្នុងតំបន់ជំនួសនៃអេឡិចត្រូនិទំនើប, ភ្ជាប់ជាមួយនឹងការជំនួសនៃសមាសភាគស៊ីលីកុន;
• នៅក្នុងឧស្សាហកម្មគីមីឈានមុខគេនៃការផលិត;
• នៅពេលរចនាផលិតផលតែមួយគត់ (ឧទាហរណ៍ សមា្ភារៈផ្សំ និងភ្នាស graphene);
• នៅក្នុងវិស្វកម្មអគ្គិសនីនិងអេឡិចត្រូនិច (ជា conductor "ឧត្តមគតិ") ។

លើសពីនេះទៀត cathodes ត្រជាក់, ថ្មផ្ទុក, ក៏ដូចជាអេឡិចត្រូតពិសេសនិងថ្នាំកូតខ្សែភាពយន្តតម្លាភាពអាចត្រូវបានធ្វើឡើងនៅលើមូលដ្ឋាននៃសមាសធាតុនេះ។ លក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសនៃសម្ភារៈ nanomaterial នេះផ្តល់ឱ្យវានូវលទ្ធភាពដ៏ធំទូលាយសម្រាប់ការប្រើប្រាស់របស់វានៅក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍កម្រិតខ្ពស់។

គុណសម្បត្តិ​និង​គុណវិបត្តិ

គុណសម្បត្តិនៃផលិតផលដោយផ្អែកលើ graphene៖

• កម្រិតខ្ពស់នៃចរន្តអគ្គិសនី, ប្រៀបធៀបទៅនឹងសូចនាករដូចគ្នាសម្រាប់ទង់ដែងធម្មតា;
• ភាពបរិសុទ្ធអុបទិកស្ទើរតែល្អឥតខ្ចោះ ដោយសារតែវាស្រូបយកមិនលើសពីពីរភាគរយនៃជួរពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ។ ដូច្នេះពីខាងក្រៅ វាហាក់ដូចជាស្ទើរតែគ្មានពណ៌ និងមើលមិនឃើញចំពោះអ្នកសង្កេតការណ៍។
• កម្លាំងមេកានិចខ្ពស់ជាងពេជ្រ;
• ភាពបត់បែនដែលក្នុងនោះក្រាហ្វិនស្រទាប់តែមួយគឺល្អជាងកៅស៊ូយឺត។ គុណភាពនេះធ្វើឱ្យវាងាយស្រួលក្នុងការផ្លាស់ប្តូររូបរាងនៃខ្សែភាពយន្តនិង stretch ពួកគេប្រសិនបើចាំបាច់;
• ភាពធន់នឹងឥទ្ធិពលមេកានិកខាងក្រៅ;
• ចរន្តកំដៅដែលមិនអាចប្រៀបផ្ទឹមបាន ដែលវាខ្ពស់ជាងដប់ដងធៀបនឹងទង់ដែងដូចគ្នា។

គុណវិបត្តិនៃសមាសធាតុកាបូនតែមួយគត់នេះរួមមាន:

1. ភាពមិនអាចទៅរួចនៃការទទួលបានបរិមាណគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ផលិតកម្មឧស្សាហកម្ម ក៏ដូចជាការសម្រេចបាននូវលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវិទ្យាដែលត្រូវការ ដើម្បីធានានូវគុណភាពខ្ពស់។ នៅក្នុងការអនុវត្តវាគឺអាចធ្វើទៅបានដើម្បីទទួលបានតែបំណែកសន្លឹកតូចមួយនៃ graphene;
2. ផលិតផលឧស្សាហ៍កម្មគឺទាបជាងលក្ខណៈរបស់ពួកគេចំពោះគំរូដែលទទួលបាននៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ស្រាវជ្រាវ។ វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការសម្រេចបានពួកគេដោយមានជំនួយពីបច្ចេកវិទ្យាឧស្សាហកម្មធម្មតា;
3. តម្លៃមិនមែនពលកម្មខ្ពស់ ដែលកំណត់យ៉ាងសំខាន់នូវលទ្ធភាពនៃការផលិត និងការអនុវត្តជាក់ស្តែងរបស់វា។

ទោះបីជាមានការលំបាកទាំងអស់នេះក៏ដោយ អ្នកស្រាវជ្រាវមិនបោះបង់ចោលការប៉ុនប៉ងក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍បច្ចេកវិទ្យាថ្មីសម្រាប់ការផលិតក្រាហ្វីននោះទេ។

សរុបសេចក្តីមក វាគួរតែត្រូវបានចែងថា ការរំពឹងទុកសម្រាប់សម្ភារៈនេះគឺពិតជាអស្ចារ្យណាស់ ព្រោះវាក៏អាចប្រើក្នុងការផលិតឧបករណ៍ទំនើបស្តើង និងអាចបត់បែនបានផងដែរ។ លើសពីនេះទៀត នៅលើមូលដ្ឋានរបស់វា វាអាចបង្កើតឧបករណ៍ និងថ្នាំពេទ្យទំនើបៗ ដែលអាចប្រឆាំងនឹងជំងឺមហារីក និងជំងឺដុំសាច់ទូទៅផ្សេងទៀត។

វីដេអូ

Graphene គឺជាសម្ភារៈបដិវត្តន៍នៃសតវត្សទី 21 ។ វា​គឺ​ជា​កំណែ​ខ្លាំង​បំផុត ស្រាល​បំផុត និង​មាន​ចរន្ត​អគ្គិសនី​បំផុត​នៃ​ការ​ភ្ជាប់​កាបូន។

Graphene ត្រូវបានរកឃើញដោយ Konstantin Novoselov និង Andrey Geim ដែលធ្វើការនៅសាកលវិទ្យាល័យ Manchester ដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្ររុស្ស៊ីបានទទួលរង្វាន់ណូបែល។ រហូតមកដល់បច្ចុប្បន្ន ទឹកប្រាក់ប្រហែលដប់ពាន់លានដុល្លារត្រូវបានបម្រុងទុកសម្រាប់ស្រាវជ្រាវលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ក្រាហ្វិនអស់រយៈពេលដប់ឆ្នាំ ហើយមានពាក្យចចាមអារ៉ាមថាវាអាចជាការជំនួសដ៏ប្រសើរសម្រាប់ស៊ីលីកុន ជាពិសេសនៅក្នុងឧស្សាហកម្ម semiconductor ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ រចនាសម្ព័ន្ធពីរវិមាត្រដូចសម្ភារៈកាបូននេះក៏ត្រូវបានព្យាករណ៍សម្រាប់ធាតុផ្សេងទៀតនៃតារាងតាមកាលកំណត់នៃធាតុគីមី ហើយលក្ខណៈសម្បត្តិមិនធម្មតានៃសារធាតុមួយក្នុងចំណោមសារធាតុទាំងនេះត្រូវបានសិក្សានាពេលថ្មីៗនេះ។ ហើយសារធាតុនេះត្រូវបានគេហៅថា "ផូស្វ័រពណ៌ខៀវ" ។

ជនជាតិរុស្សីដែលធ្វើការនៅប្រទេសអង់គ្លេសគឺលោក Konstantin Novoselov និង Andrey Geim បានបង្កើតក្រាហ្វិន ដែលជាស្រទាប់ថ្លានៃកាបូនមួយអាតូមក្រាស់ - ក្នុងឆ្នាំ 2004 ។ ចាប់ពីពេលនោះមក ស្ទើរតែភ្លាមៗ និងគ្រប់ទីកន្លែង យើងចាប់ផ្តើមឮពាក្យសរសើរអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិដ៏អស្ចារ្យជាច្រើននៃសម្ភារៈដែលមានសក្តានុពលក្នុងការផ្លាស់ប្តូរពិភពលោករបស់យើង និងស្វែងរកកម្មវិធីរបស់វាក្នុងវិស័យផ្សេងៗ ចាប់ពីការផលិតកុំព្យូទ័រ quantum រហូតដល់ការផលិត។ តម្រងសម្រាប់ការទទួលបានទឹកស្អាត។ 15 ឆ្នាំបានកន្លងផុតទៅប៉ុន្តែពិភពលោកដែលស្ថិតនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃ graphene មិនបានផ្លាស់ប្តូរទេ។ ហេតុអ្វី?

ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចទំនើបទាំងអស់ប្រើអេឡិចត្រុងដើម្បីបញ្ជូនព័ត៌មាន។ ឥឡូវនេះការអភិវឌ្ឍន៍នៃកុំព្យូទ័រ quantum គឺស្ថិតនៅក្នុងការផ្លាស់ប្តូរពេញលេញ ដែលមនុស្សជាច្រើនចាត់ទុកថាការជំនួសឧបករណ៍ប្រពៃណីនាពេលអនាគត។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយមានវិធីមួយផ្សេងទៀតដែលមិនគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍នៃការអភិវឌ្ឍន៍។ ការបង្កើតកុំព្យូទ័រដែលហៅថា photonic ។ ហើយថ្មីៗនេះ ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវមកពីសាកលវិទ្យាល័យ Exeter () បានរកឃើញទ្រព្យសម្បត្តិភាគល្អិតដែលអាចជួយរចនាសៀគ្វីកុំព្យូទ័រថ្មី។

សរសៃ Graphene នៅក្រោមមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កែន។ Graphene សុទ្ធត្រូវបានយកមកវិញពី graphene oxide (GO) នៅក្នុង microwave oven ។ មាត្រដ្ឋាន 40 µm (ឆ្វេង) និង 10 µm (ស្តាំ) ។ រូបថត៖ Jieun Yang, Damien Voiry, Jacob Kupferberg / Rutgers University

Graphene គឺជាការកែប្រែ 2D នៃកាបូនដែលបង្កើតឡើងដោយស្រទាប់មួយអាតូមកាបូនក្រាស់។ សម្ភារៈមានកម្លាំងខ្ពស់ ចរន្តកំដៅខ្ពស់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីតែមួយគត់។ វាបង្ហាញពីការចល័តអេឡិចត្រុងខ្ពស់បំផុតនៃសម្ភារៈដែលគេស្គាល់នៅលើផែនដី។ នេះធ្វើឱ្យ graphene ស្ទើរតែជាសម្ភារៈដ៏ល្អសម្រាប់កម្មវិធីជាច្រើន រួមទាំងអេឡិចត្រូនិច កាតាលីករ ថ្ម សមា្ភារៈផ្សំ។ល។ ចំណុចគឺតូច - ដើម្បីរៀនពីរបៀបដើម្បីទទួលបានស្រទាប់ graphene ដែលមានគុណភាពខ្ពស់នៅលើខ្នាតឧស្សាហកម្ម។

អ្នកគីមីវិទ្យាមកពីសាកលវិទ្យាល័យ Rutgers (សហរដ្ឋអាមេរិក) បានរកឃើញវិធីសាស្រ្តសាមញ្ញ និងរហ័សសម្រាប់ផលិត graphene ដែលមានគុណភាពខ្ពស់ ដោយដំណើរការ graphene oxide នៅក្នុង microwave oven ធម្មតា។ វិធីសាស្រ្តគឺគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលដំបូងនិងមានប្រសិទ្ធភាព។

Graphite oxide គឺជាសមាសធាតុនៃកាបូន អ៊ីដ្រូសែន និងអុកស៊ីសែនក្នុងសមាមាត្រផ្សេងៗ ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅពេលដែលក្រាហ្វិចត្រូវបានព្យាបាលដោយភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មដ៏រឹងមាំ។ ដើម្បីកម្ចាត់អុកស៊ីហ៊្សែនដែលនៅសេសសល់ក្នុងក្រាហ្វីតអុកស៊ីត ហើយបន្ទាប់មកទទួលបានក្រាហ្វិនសុទ្ធនៅក្នុងសន្លឹកពីរវិមាត្រ ទាមទារការខិតខំប្រឹងប្រែងសន្ធឹកសន្ធាប់។

អុកស៊ីដក្រាហ្វិចត្រូវបានលាយជាមួយអាល់កាឡាំងខ្លាំងហើយសម្ភារៈត្រូវបានកាត់បន្ថយបន្ថែមទៀត។ ជាលទ្ធផលសន្លឹក monomolecular ជាមួយនឹងសំណល់អុកស៊ីសែនត្រូវបានទទួល។ សន្លឹកទាំងនេះត្រូវបានគេសំដៅជាទូទៅថាជា graphene oxide (GO) ។ អ្នកគីមីវិទ្យាបានសាកល្បងវិធីផ្សេងៗដើម្បីយកអុកស៊ីហ្សែនលើសចេញពី GO ( , , , ) ប៉ុន្តែ GO (rGO) ដែលត្រូវបានកាត់បន្ថយដោយវិធីសាស្ត្របែបនេះនៅតែជាវត្ថុធាតុដែលមិនប្រក្រតីខ្ពស់ ដែលនៅឆ្ងាយពីក្រាហ្វិនសុទ្ធពិតប្រាកដដែលទទួលបានដោយការទម្លាក់ចំហាយគីមី (CVD) ។

ទោះបីជានៅក្នុងទម្រង់មិនប្រក្រតីរបស់វាក៏ដោយ rGO មានសក្តានុពលមានប្រយោជន៍សម្រាប់ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនថាមពល ( , , , , , ) និងកាតាលីករ ( , , , ) ប៉ុន្តែដើម្បីទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពេញលេញនៃលក្ខណៈសម្បត្តិតែមួយគត់នៃ graphene នៅក្នុងអេឡិចត្រូនិច អ្នកត្រូវរៀនពីរបៀប ដើម្បីទទួលបាន graphene ដែលមានគុណភាពខ្ពស់សុទ្ធពី GO ។

អ្នកគីមីវិទ្យានៅសាកលវិទ្យាល័យ Rutgers ផ្តល់ជូននូវវិធីសាមញ្ញ និងរហ័សដើម្បីកាត់បន្ថយ GO ទៅ graphene សុទ្ធដោយប្រើមីក្រូវ៉េវ 1-2 វិនាទី។ ដូចដែលអាចមើលឃើញពីក្រាហ្វិច ក្រាហ្វិនដែលទទួលបានដោយ "ការកាត់បន្ថយមីក្រូវ៉េវ" (MW-rGO) គឺកាន់តែជិតនៅក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វាទៅនឹងក្រាហ្វិនសុទ្ធដែលទទួលបានដោយប្រើ CVD ។

លក្ខណៈរូបវន្តរបស់ MW-rGO បើប្រៀបធៀបទៅនឹង graphene oxide GO ដ៏មានតម្លៃ កាត់បន្ថយ graphene oxide rGO និងការបញ្ចេញចំហាយគីមី (CVD) graphene ។ បង្ហាញគឺជាដុំសាច់ GO ធម្មតាដែលដាក់នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុន (A); កាំរស្មីអ៊ិច photoelectron spectroscopy (B); Raman spectroscopy និងសមាមាត្រនៃទំហំគ្រីស្តាល់ (L a) ទៅសមាមាត្រកំពូល l 2D / l G នៅក្នុងវិសាលគម Raman សម្រាប់ MW-rGO, GO និង CVD ។

លក្ខណៈអេឡិចត្រូនិច និងអេឡិចត្រូកាតាលីករបស់ MW-rGO បើប្រៀបធៀបទៅនឹង rGO ។ រូបភាព៖ សាកលវិទ្យាល័យ Rutgers

ដំណើរការបច្ចេកទេសសម្រាប់ការទទួលបាន MW-rGO មានដំណាក់កាលជាច្រើន។

1. អុកស៊ីតកម្មនៃក្រាហ្វីតដោយវិធីសាស្ត្រ Hummers ដែលបានកែប្រែ និងការរំលាយរបស់វាទៅជាស្រទាប់តែមួយនៃ graphene oxide នៅក្នុងទឹក។
2. GO annealing ដើម្បីធ្វើឱ្យសម្ភារៈកាន់តែងាយនឹងវិទ្យុសកម្មមីក្រូវ៉េវ។
3. ការបំភាយ GO flakes នៅក្នុង microwave oven ធម្មតា 1000W រយៈពេល 1-2 វិនាទី។ ក្នុងអំឡុងពេលនីតិវិធីនេះ GO ត្រូវបានកំដៅយ៉ាងលឿនទៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ការបំបែកក្រុមអុកស៊ីសែន និងរចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អឥតខ្ចោះនៃបន្ទះឈើកើតឡើង។

ការបាញ់ប្រហារដោយប្រើមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងបញ្ជូនបង្ហាញថាបន្ទាប់ពីការព្យាបាលដោយប្រើមីក្រូវ៉េវ រចនាសម្ព័ន្ធដែលមានលំដាប់ខ្ពស់ត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលក្រុមមុខងារអុកស៊ីសែនត្រូវបានបំផ្លាញស្ទើរតែទាំងស្រុង។

រូបភាពមីក្រូទស្សន៍បញ្ជូនអេឡិចត្រុងបង្ហាញពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃសន្លឹក graphene ដែលមានមាត្រដ្ឋាន 1 nm ។ នៅខាងឆ្វេងគឺជា rGO ស្រទាប់តែមួយដែលមានពិការភាពជាច្រើន រួមទាំងក្រុមមុខងារអុកស៊ីសែន (ព្រួញពណ៌ខៀវ) និងរន្ធនៅក្នុងស្រទាប់កាបូន (ព្រួញក្រហម)។ នៅកណ្តាលនិងខាងស្តាំគឺជា MW-rGO ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធពីរស្រទាប់និងបីស្រទាប់យ៉ាងល្អឥតខ្ចោះ។ រូបថត៖ សាកលវិទ្យាល័យ Rutgers

លក្ខណៈសម្បត្តិរចនាសម្ព័នដ៏ល្អឥតខ្ចោះរបស់ MW-rGO នៅពេលប្រើនៅក្នុងត្រង់ស៊ីស្ទ័របែបផែនវាលអនុញ្ញាតឱ្យការចល័តអេឡិចត្រុងអតិបរិមានៃកើនឡើងដល់ប្រហែល 1500 សង់ទីម៉ែត្រ 2 /V·s ដែលអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងដំណើរការល្អនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រចល័តអេឡិចត្រុងខ្ពស់ទំនើប។

បន្ថែមពីលើគ្រឿងអេឡិចត្រូនិច MW-rGO មានប្រយោជន៍ក្នុងការផលិតកាតាលីករ៖ វាបានបង្ហាញពីតម្លៃទាបពិសេសនៃមេគុណ Tafel នៅពេលប្រើជាកាតាលីករក្នុងប្រតិកម្មវិវត្តន៍អុកស៊ីហ្សែន៖ ប្រហែល 38 mV ក្នុងមួយទសវត្សរ៍។ កាតាលីករ MW-rGO ក៏នៅតែមានស្ថេរភាពក្នុងប្រតិកម្មវិវត្តន៍អ៊ីដ្រូសែន ដែលមានរយៈពេលជាង 100 ម៉ោង។

ទាំងអស់នេះបង្ហាញពីសក្តានុពលដ៏ល្អសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ graphene កាត់បន្ថយមីក្រូវ៉េវនៅក្នុងឧស្សាហកម្ម។

អត្ថបទស្រាវជ្រាវ "ក្រាហ្វិនដែលមានគុណភាពខ្ពស់តាមរយៈមីក្រូវ៉េវកាត់បន្ថយសូលុយស្យុងក្រាហ្វីនអុកស៊ីតដែលបន្សល់ទុក"ចេញផ្សាយថ្ងៃទី 1 ខែកញ្ញា ឆ្នាំ 2016 នៅក្នុងទស្សនាវដ្តី វិទ្យាសាស្ត្រ(doi: 10.1126/science.aah3398) ។