تبدیل جوهرهای معمولی ماژیک به گرافن
به گزارش بیست و یکم، محققان نشان دادند که با اعمال لیزر روی برخی رنگ های ماژیک میتوان این رنگ ها را به گرافن تبدیل کرد. گرافن تبدیل گشته قابل انتقال به دیگر سطوح است.
به گزارش بیست و یکم به نقل از ایسنا، محققان دانشگاه فناوری گراتس، دانشگاه فلورانس، مؤسسه ایتالیایی فناوری و مدرسه عالی سانت آنا فرایند نوآورانه ای را معرفی کرده اند که می تواند بعضی از رنگ های معمولی موجود در ماژیک ها را به گرافن القاشده با لیزر (LIG) تبدیل کند.
این پروژه بر روی «اوزین Y» متمرکز بود، یک رنگ زانتن پرکاربرد که خصوصیت های پایداری و ساختاری عالی برای کار با لیزر را نشان می داد. در حالیکه تولید گرافن القاشده با لیزر معمولا به پیش ماده های پلیمری مانند پلی آمید وابسته است، این پژوهش نشان داده است که مواد غیر پلیمری مانند رنگ ها و جوهرها هم می توانند بعنوان پیش ماده های مؤثر عمل کنند.
عوامل کلیدی که این تغییر را ممکن می سازد، ساختار حلقه آروماتیک رنگ و توانایی آن در حفظ حداقل ۲۰ درصد از وزن خود در دمای ۸۰۰ درجه سانتی گراد است که از تجزیه کامل قبل از کربن سازی جلوگیری می کند.
محققان با ترکیب اوزین Y با چسب آکریلیک، جوهری چندمنظوره ایجاد کردند که میتوان آنرا روی سطوح مختلف اعمال کرد. بعد از اعمال لیزر، گرافن ساخته شده از LIG دارای رسانایی ۳۴ ± ۲۰ S cm-۱ بود که مشابه گرافن القاشده با پلی آمید بود. این شیوه که محققان آنرا «Paint & Scribe» می نامند، اجازه می دهد الگوهای رسانا مستقیم بر روی مواد مختلف ایجاد شوند و این پتانسیل را برای ادغام الکترونیک ها در مواد غیر متعارف گسترش می دهد.
برای بهینه سازی فرایند تبدیل، دانشمندان تنظیمات مختلف قدرت لیزر و فاصله های فوکوس مختلفی را آزمایش کردند. آنها دریافتند که تنظیم دقیق این پارامترها برای تعادل بین کربن سازی و از دست دادن مواد ضروری می باشد. زمانیکه جوهر بعنوان یک لایه نازک اعمال شد، لایه گرافن ساخته شده تنها چند میکرومتر ضخامت داشت که باعث محدودیت در رسانایی آن شد. با این وجود، پخش کردن رنگ در چسب آکریلیک به صورت قابل توجهی فرایند را بهبود بخشید و لایه های گرافن ضخیم تر با خواص الکتریکی بهتری به دست آمد.
به نقل از ستاد نانو، برای نشان دادن پتانسیل این شیوه، محققان از فرمولاسیون جوهر برای پوشش دهی یک فنجان سرامیکی استفاده کردند. سپس با استفاده از لیزر، قسمتهایی از رنگ را به گرافن رسانا تبدیل کردند و یک سنسور دما مقاومتی را مستقیم روی سطح فنجان ایجاد کردند. زمانیکه مایعات داغ داخل فنجان ریخته شد، مقاومت الکتریکی سنسور تغییر نمود که نشان دهنده توانایی آن در عملکرد بعنوان یک شاخص دمایی ساده بود.
محققان همینطور روشی برای ایجاد ساختارهای گرافنی آزاد ابداع کردند. با حل کردن چسب آکریلیک در استون و شناور کردن گرافن روی آب، آنها توانستند ماده رسانا را به سایر سطوح منتقل کنند. این شیوه بخصوص برای ادغام گرافن در پلیمرهای منعطف که امکان دارد پردازش لیزری مستقیم را تحمل نکنند، مفید می باشد.
این مطلب بیست و یکم را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب