Лазерные импульсы позволили получить улучшенный графен
![Лазерные импульсы позволили получить улучшенный графен](/storage/images/resized/SiYivAVkL3qBw5SbXrvzi3OAXps4HNfYK9BIn2eB_xl.webp)
Графен известен своими уникальными свойствами: он прочен, но гибок, обладает высокими тепло- и электропроводностью. Пока нет эффективной и недорогой методики получения качественного графена большой площади, которую можно было бы перенести на получение промышленных объемов. Одной из перспективных идей в этом направлении является применение лазерного излучения для восстановления графена из оксида графена. Сам оксид графена при этом получается химическим путем из обычного графита. Лазерная методика восстановления привлекательна своей дешевизной и возможностью контролируемо варьировать качество получаемого материала.
Несколько лет назад группа ученых из Сколтеха обнаружила, что графен достаточно высокого качества можно получить в ходе импульсного лазерного нагрева оксида до 3300–3800 К даже в обычной воздушной атмосфере. Это удивительно, поскольку углеродные материалы активно горят в присутствии атмосферного кислорода уже начиная с температур 600–800 К. Авторы работы воспользовались методами суперкомпьютерного атомистического моделирования, а также провели экспериментальное исследование, чтобы выяснить, что именно происходит при таком воздействии.
Оказалось, что экстремальный нагрев запускает два противоположных процесса. На краях листа и в дефектных местах, где атомы углерода более реакционно способны, действительно происходит сгорание, то есть разрушение. В центральной части атомам выгоднее вернуться в стабильное состояние, когда они образуют правильные ячейки, — по сути, происходит отжиг, и структура материала улучшается.
Полученные результаты проливают свет на поведение оксида графена при экстремальных температурах — в области, где проведение прямого экспериментального анализа практически не представляется возможным. Понимание процессов, описанных в работе, может помочь в дальнейшем развитии и оптимизации методов получения высококачественного графена с большой площадью.
News article profiles
Kvashnin Dmitry
🥼![MIPT](/storage/images/resized/3EK9xVAuufiiSo3DJo3Ts3t1uhLnt9ZqPWb6nN4m_small_thumb.webp)
![IBCP RAS](/storage/images/resized/u9yDpp9q3RBylp6HVnFuqhZRhDsf7tyVL7Tf4dNo_small_thumb.webp)
![Pirogov RNRMU](/storage/images/resized/hYMN4oPBXA1cpRUSkt1eTzFIh01fHu2uLFiDyIka_small_thumb.webp)
Orekhov Nikita
🥼 🤝![MIPT](/storage/images/resized/3EK9xVAuufiiSo3DJo3Ts3t1uhLnt9ZqPWb6nN4m_small_thumb.webp)
![Skoltech](/storage/images/resized/LqUPG0Ipu7ZHhte9r4gFTTptxQfmb37QHBQlKGJe_small_thumb.webp)
Logunov Mikhail
![MIPT](/storage/images/resized/3EK9xVAuufiiSo3DJo3Ts3t1uhLnt9ZqPWb6nN4m_small_thumb.webp)
![JIHT RAS](/storage/images/resized/nyfeLsrzF8GHSFivzyZ7OBoKrCDRvfKPDGwDVCJX_small_thumb.webp)
Maslakov Konstantin
![MSU](/storage/images/resized/5i4jfz1ZRKSKbVsRyLakCM5odPoTNafBGh8Cwxzf_small_thumb.webp)
![NRC KI](/storage/images/resized/uxOJr5Cx6jqv7CDFHoUWfPZc1BaVYHiQvnKhsK6S_small_thumb.webp)
Evlashin Stanislav
Bondareva J
Dyakonov Pavel
Potapov Denis
![MIPT](/storage/images/resized/3EK9xVAuufiiSo3DJo3Ts3t1uhLnt9ZqPWb6nN4m_small_thumb.webp)
![Skoltech](/storage/images/resized/LqUPG0Ipu7ZHhte9r4gFTTptxQfmb37QHBQlKGJe_small_thumb.webp)
Dubinin Oleg
Tarkhov Mikhail
🥼![INME RAS](/storage/images/resized/bV3LRHu3szuxWTtd1tgA5kfMoypPHBBa27640xiX_small_thumb.webp)