కొత్త పరిశోధన మెరుగైన గ్రాఫైట్ చిత్రాలను వెల్లడిస్తుంది

అధిక నాణ్యత గల గ్రాఫైట్ అద్భుతమైన యాంత్రిక బలం, ఉష్ణ స్థిరత్వం, అధిక వశ్యత మరియు చాలా ఎక్కువ విమానంలో ఉష్ణ మరియు విద్యుత్ వాహకత కలిగి ఉంది, ఇది టెలిఫోన్‌లలో బ్యాటరీలుగా ఉపయోగించే ఫోటోథర్మల్ కండక్టర్ల వంటి అనేక అనువర్తనాలకు అత్యంత ముఖ్యమైన అధునాతన పదార్థాలలో ఒకటిగా నిలిచింది. ఉదాహరణకు, ఒక ప్రత్యేక రకం గ్రాఫైట్, అత్యంత ఆర్డర్ చేయబడిన పైరోలైటిక్ గ్రాఫైట్ (HOPG), ప్రయోగశాలలలో సాధారణంగా ఉపయోగించే వాటిలో ఒకటి. మెటీరియల్. గ్రాఫైట్ పొరలలోని కార్బన్ పరమాణువుల మధ్య బలమైన సమయోజనీయ బంధాలు అద్భుతమైన యాంత్రిక లక్షణాలు, ఉష్ణ మరియు విద్యుత్ వాహకతకు దోహదం చేస్తాయి, అయితే గ్రాఫేన్ పొరల మధ్య చాలా తక్కువ పరస్పర చర్య ఈ అద్భుతమైన లక్షణాలు గ్రాఫైట్ యొక్క లేయర్డ్ స్ట్రక్చర్ కారణంగా ఉన్నాయి. చర్య అధిక స్థాయి వశ్యతను కలిగిస్తుంది. గ్రాఫైట్. గ్రాఫైట్ 1000 సంవత్సరాలకు పైగా ప్రకృతిలో కనుగొనబడినప్పటికీ మరియు దాని కృత్రిమ సంశ్లేషణ 100 సంవత్సరాలకు పైగా అధ్యయనం చేయబడినప్పటికీ, సహజమైన మరియు కృత్రిమమైన గ్రాఫైట్ నమూనాల నాణ్యత ఆదర్శానికి దూరంగా ఉంది. ఉదాహరణకు, గ్రాఫైట్ పదార్థాలలో అతిపెద్ద సింగిల్ క్రిస్టల్ గ్రాఫైట్ డొమైన్‌ల పరిమాణం సాధారణంగా 1 మిమీ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది, ఇది క్వార్ట్జ్ సింగిల్ స్ఫటికాలు మరియు సిలికాన్ సింగిల్ క్రిస్టల్స్ వంటి అనేక స్ఫటికాల పరిమాణానికి పూర్తి విరుద్ధంగా ఉంటుంది. పరిమాణం మీటరు స్థాయికి చేరుకోవచ్చు. సింగిల్-క్రిస్టల్ గ్రాఫైట్ యొక్క అతి చిన్న పరిమాణం గ్రాఫైట్ పొరల మధ్య బలహీనమైన పరస్పర చర్య కారణంగా ఉంది మరియు గ్రాఫేన్ పొర యొక్క ఫ్లాట్‌నెస్ పెరుగుదల సమయంలో నిర్వహించడం కష్టం, కాబట్టి గ్రాఫైట్ సులభంగా రుగ్మతలో అనేక సింగిల్-క్రిస్టల్ గ్రెయిన్ సరిహద్దులుగా విభజించబడింది. . ఈ కీలక సమస్యను పరిష్కరించడానికి, ఉల్సాన్ నేషనల్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ (UNIST) ప్రొఫెసర్ ఎమెరిటస్ మరియు అతని సహకారులు ప్రొ. లియు కైహుయ్, పెకింగ్ యూనివర్శిటీకి చెందిన ప్రొఫెసర్. వాంగ్ ఎంగే మరియు ఇతరులు సన్నని ఆర్డర్-ఆఫ్-మాగ్నిట్యూడ్‌ను సంశ్లేషణ చేయడానికి ఒక వ్యూహాన్ని ప్రతిపాదించారు. గ్రాఫైట్ సింగిల్ స్ఫటికాలు. చలనచిత్రం, అంగుళం స్థాయి వరకు. వారి పద్ధతి ఒకే-క్రిస్టల్ నికెల్ ఫాయిల్‌ను సబ్‌స్ట్రేట్‌గా ఉపయోగిస్తుంది మరియు కార్బన్ పరమాణువులు నికెల్ రేకు వెనుక నుండి "ఐసోథర్మల్ డిసోల్యూషన్-డిఫ్యూజన్-డిపాజిషన్ ప్రాసెస్" ద్వారా అందించబడతాయి. వాయు కార్డ్‌బోర్డ్ మూలాన్ని ఉపయోగించకుండా, గ్రాఫైట్ వృద్ధిని సులభతరం చేయడానికి వారు ఘన కార్బన్ పదార్థాన్ని ఎంచుకున్నారు. ఈ కొత్త వ్యూహం 1 అంగుళం మరియు 35 మైక్రాన్ల మందంతో లేదా 100,000 కంటే ఎక్కువ గ్రాఫేన్ పొరలతో కొన్ని రోజుల్లో సింగిల్-క్రిస్టల్ గ్రాఫైట్ ఫిల్మ్‌లను ఉత్పత్తి చేయడం సాధ్యం చేస్తుంది. అందుబాటులో ఉన్న అన్ని గ్రాఫైట్ నమూనాలతో పోల్చితే, సింగిల్-క్రిస్టల్ గ్రాఫైట్ ~2880 W m-1K-1 యొక్క ఉష్ణ వాహకతను కలిగి ఉంటుంది, మలినాలను చాలా తక్కువగా కలిగి ఉంటుంది మరియు పొరల మధ్య కనీస దూరం ఉంటుంది. (1) ఆల్ట్రా-ఫ్లాట్ సబ్‌స్ట్రేట్‌ల వలె పెద్ద పరిమాణంలో ఉన్న సింగిల్-క్రిస్టల్ నికెల్ ఫిల్మ్‌ల విజయవంతమైన సంశ్లేషణ సింథటిక్ గ్రాఫైట్ యొక్క రుగ్మతను నివారిస్తుంది; (2) గ్రాఫేన్ యొక్క 100,000 పొరలు దాదాపు 100 గంటల్లో ఐసోథర్మల్‌గా పెరుగుతాయి, తద్వారా గ్రాఫేన్ యొక్క ప్రతి పొర ఒకే రసాయన వాతావరణం మరియు ఉష్ణోగ్రతలో సంశ్లేషణ చేయబడుతుంది, ఇది గ్రాఫైట్ యొక్క ఏకరీతి నాణ్యతను నిర్ధారిస్తుంది; (3) నికెల్ రేకు రివర్స్ సైడ్ ద్వారా కార్బన్‌ను నిరంతరం సరఫరా చేయడం వల్ల గ్రాఫేన్ పొరలు చాలా ఎక్కువ వేగంతో నిరంతరంగా పెరుగుతాయి, దాదాపు ప్రతి ఐదు సెకన్లకు ఒక పొర.