Мельница превращает графен в полупроводник

12.08.2013

Корейские физики научились использовать шаровую дробилку для превращения графена в полупроводник, присоединяя к нему молекулы атмосферного азота, который можно использовать для создания солнечных батарей или извлечения азота при производстве химических реактивов.

В 2012 году Чон-Пом Пэк из Национального института науки и технологий в городе Ульсан (Корея) и его коллеги изобрели крайне остроумную "сверхбюджетную" методику изготовления графена, используя порошок из графита, кристаллы сухого льда и шаровую дробилку. В новой работе они использовали ту же технологию для одновременного производства графена и фиксации азота внутри него.

"Азот - самый распространенный газ в атмосфере. Его двухатомные молекулы крайне инертны, и их можно сравнивать с графитом, который считается самой химически стабильной формой углерода. Их "склейка" является крайне сложной задачей, которую нам удалось решить", - заявил Чон-Пом Пэк.

Еще в ходе предыдущих опытов ученые заметили, что частички графена, которые возникали внутри дробилки, легко присоединяли к себе молекулы углекислоты и других газов. Это натолкнуло их на мысль, что эту же методику можно использовать для "склейки" крайне инертных молекул азота с углеродными пластинками.

Они проверили эту идею, перемолов несколько кусочков графита в дробилке, внутри которой присутствовали лишь молекулы азота и углеродный материал. Эксперимент завершился удачно - при определенной температуре воздуха и давлении молекулы азота начали присоединяться к атомам углерода на "сломанных" краях пластин из графита.

Эти связи оставались стабильными и при превращении графита в графен, что позволило ученым получить значительное количество "нобелевского углерода" (как иногда называют графен; впрочем, Нобелевские премии давали несколько раз за разные формы углерода) с встроенными в него атомами азота. Этот материал обладает полупроводниковыми свойствам, что позволяет использовать его в качестве основы для солнечных батарей и топливных ячеек.

<< Назад: Бюджетный 19" IPS-монитор AccuSync AS193i от NEC 12.08.2013

>> Вперед: Мобильный телефон отслеживается по особому сигналу 11.08.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Смартфон OnePlus Ace 5 с функцией обходной зарядки 06.12.2024

OnePlus Ace 5, новейший смартфон от OnePlus, выходит на рынок с функцией, которая может стать революцией для мобильных геймеров и активных пользователей - поддержкой обходной зарядки. Эта технология позволяет смартфону получать питание непосредственно от зарядного устройства, минуя аккумулятор. Такой подход помогает уменьшить нагрев устройства, особенно во время длительных игровых сессий, и продлить срок службы аккумулятора. Обходная зарядка - это технология, при которой энергия от зарядного устройства напрямую питает смартфон, обходя аккумулятор. Это особенно актуально для устройств, которые работают под высокой нагрузкой, так как снижает риск перегрева и замедления работы процессора. В отличие от стандартной зарядки, аккумулятор в этот момент не участвует в питании устройства, что также предотвращает его износ при интенсивной эксплуатации. Игровые смартфоны часто сталкиваются с перегревом из-за высокой производительности и длительных сессий. OnePlus Ace 5, ориентированный на ге ...>>

Двигатель на квантовой запутанности 06.12.2024

Квантовая запутанность - одно из самых удивительных явлений в физике, при котором две частицы остаются взаимосвязанными независимо от расстояния между ними. Еще в свое время Альберт Эйнштейн называл это явление "жутким действием на расстоянии". Сегодня же ученые находят способы применения запутанности для создания новых технологий, таких как квантовые двигатели. Физики из Китайской академии наук разработали уникальный квантовый двигатель, работающий на основе запутанности атомов кальция. Этот двигатель действует по четырехтактному циклу, схожему с работой обычного теплового двигателя. На первом этапе атомы поглощают фотоны лазера, затем расширяются и соединяются с квантовой нагрузкой. После этого следует сжатие и завершение цикла. Однако вместо тепла, используемого в классических двигателях, китайские ученые применили разницу в уровнях запутанности для создания движения. Исследования показали, что чем выше степень квантовой запутанности, тем больше энергии можно преобразовать в п ...>>

Два типа смеха: от эволюции к современности 05.12.2024

Смех - это универсальный феномен, который играет ключевую роль в человеческой коммуникации. Но каковы его истоки и разновидности? Исследование под руководством Розы Камилоглу из Свободного университета Амстердама выявило, что существует два основных типа смеха: вызванный юмором и спровоцированный физическим воздействием, таким как щекотка. Эти открытия проливают свет на эволюционные корни смеха и его значение в человеческой жизни. Для анализа смеха исследователи собрали 887 видеороликов с YouTube, фиксирующих спонтанные проявления этого явления. Каждый видеоролик был классифицирован в зависимости от причины смеха: от щекотки и словесных шуток до неожиданных ситуаций, таких как использование соли вместо сахара. Ученые использовали 70% этих данных для обучения алгоритма машинного обучения, чтобы научить его классифицировать разные типы смеха, а оставшиеся 30% - для проверки работы алгоритма. Алгоритм анализировал акустические характеристики смеха, включая громкость, ритм и частоту, ...>>

Расчитана стоимость астероидов 05.12.2024

Идея добычи полезных ископаемых на астероидах долгое время казалась фантастической и исключительно прибыльной. Однако новое исследование, проведенное при поддержке американского стартапа AstroForge, предлагает более взвешенный взгляд на экономический потенциал космического горнодобывающего сектора. Ученые развенчивают мифы о фантастических богатствах и подчеркивают перспективы и вызовы этой индустрии. Одним из ярких примеров завышенных ожиданий стал астероид Психея, которому приписывают стоимость в десять квинтиллионов долларов. Однако новое исследование утверждает, что такие оценки далеки от реальности. Эксперты предлагают более детализированный подход к анализу астероидных ресурсов, деля их на две основные категории в зависимости от экономической целесообразности добычи. Первая категория включает редкие и дорогие платиновые металлы, такие как родий, платина и палладий. Эти элементы имеют высокую рыночную стоимость и активно используются в производстве электроники, медицинского ...>>

Облепиха помогает быть стройным и здоровым 04.12.2024

Облепиха, признанная новым "суперфудом", активно привлекает внимание диетологов и ученых. Эти ярко-оранжевые ягоды, растущие на неприхотливых кустарниках, сочетают в себе богатство питательных веществ и широкий спектр полезных свойств. Новейшие исследования подтверждают, что облепиха помогает в борьбе с ожирением и диабетом, а также оказывает мощное антиоксидантное действие. Несмотря на кислый и слегка горьковатый вкус, облепиха - настоящий кладезь витаминов и микроэлементов. Ягоды содержат высокую концентрацию витамина C, который укрепляет иммунитет, а также редкие жирные кислоты омега-7, полезные для обмена веществ и здоровья кожи. Эти свойства делают облепиху не только вкусным дополнением к рациону, но и эффективным природным средством для поддержания стройной фигуры. Ученые из Мемориального университета Ньюфаундленда Ферейдун Шахиди и Ренан Даниэльские провели исследование, показавшее, что облепиха содержит уникальные биологически активные соединения: фенольные кислоты, флаво ...>>

Случайная новость из Архива Лазерные дроны против насекомых-вредителей 10.01.2022 По данным японских чиновников, до 16 % сырья для изготовления продуктов питания в современных условиях теряется из-за воздействия насекомых-вредителей. При этом к середине века спрос на продовольствие вырастет на 70 % из-за роста численности населения, а глобальное потепление создаст лишь более благоприятные условия для размножения вредителей. Специалисты предлагают использовать для борьбы с ними лазерное оружие, управляемое искусственным интеллектом. Пока японские разработчики из исследовательской ассоциации NARO не располагают даже прототипом лазерной установки для борьбы с вредными насекомыми, но уже в следующем году рассчитывают провести полевые испытания. Принцип борьбы с насекомыми достаточно прост: стереоскопическая камера будет их обнаруживать, а система искусственного интеллекта позволит предсказывать траекторию полета вредителей и сбивать их лазерным импульсом, стреляя с небольшим упреждением. Дело в том, что за 0,03 секунды, которые требуются системе для прицеливания, мотылек успевает пролететь от шести до девяти сантиметров, поэтому стрельба должна производиться с автоматической корректировкой, чтобы лазерные импульсы гарантированно поражали цель. В качестве подопытных насекомых японские специалисты намереваются использовать взрослых особей азиатской хлопковой совки или кукурузной листовой совки, которые способны наносить существенный урон урожаю популярных сельхозкультур в Азии, Африке, Ближнем Востоке и Индии. Мотылек обладает линейными размерами порядка 2-3 см, что делает его подходящей мишенью для экспериментальных лазерных установок. По расчетам разработчиков, одна лазерная установка способна за минуту уничтожать до 300 насекомых. В будущем такое средство борьбы с вредителями можно будет монтировать на беспилотные летательные аппараты и отправлять для работы в поля. Важно, что данный метод позволяет исключить использование вредных химикатов для борьбы с насекомыми. Подобные химические средства со временем теряют эффективность, но требуют существенных затрат времени и средств на разработку. Кроме того, они небезопасны для окружающей среды.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2024