روشی جدید برای تولید گرافن

به گزارش گروه علمي، پزشكي باشگاه خبرنگاران به نقل از روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، سیده زهرا مرتضوی مجری طرح با بیان اینکه این طرح با عنوان"ساخت گرافن بر پایه کندگی لیزر سوئیچ Q نئودیمیم یاگ از هدف گرافیت در نیتروژن مایع" اجرایی شده است، افزود: این تحقیق بررسی فرایند کندگی لیزری و یافتن مکانیزم برهم کنش لیزر با ماده در محیط مایع با دمای بسیار پایین اجرایی شد.

وی با بیان اینکه این طرح به روش کندگی لیزر انجام شد، اظهار داشت: کندگی لیزری در محیط مایع به عنوان یک روش برای تولید نانو ساختارها تاکنون بارها توسط پژوهشگران خارجی و داخلی به کار گرفته شده است. اما تولید گرافن با روش کندگی لیزری در محیط نیتروژن مایع تا کنون در سطح دنیا مطرح نشده است. در این روش در شرایط مناسب پرتودهی لیزری و با استفاده از یک مایع دما پایین مانند نیتروژن مایع باعث تولید گرافن می شود.

مرتضوی، به بیان نحوه اجرای این طرح پرداخت و ادامه داد: تولید گرافن در محیط مایع دمای پایین چون نیتروژن، آرگون و هلیوم مایع با استفاده از لیزر برای اولین بار در سطح دنیا پیشنهاد شده است. این روش ساده و بدون نیاز به صرف هزینه برای سیستم های پیچیده خلا و کوره های دمای بالا و نیز صرف زمان طولانی قادر به تولید گرافن خالص است ضمن آنکه نیاز به مراحل خالص سازی ندارد.

مجری طرح با تاکید بر اینکه در این روش محصول نهایی به راحتی قابل جمع آوری در هر محیط ثانویه دلخواه و بر روی هر پایه مطلوب است، اضافه کرد: با توجه به این امر که شرایط پرتودهی از جمله انرژی لیزر، نرخ تکرار پالس، پهنای پالس و طول موج پرتو لیزر و ادوات تمرکز نور لیزر مانند عدسی به راحتی قابل کنترل هستند، در نتیجه نوع و کیفیت محصولات تولید شده با این روش به سهولت کنترل پذیر است.
وی با اشاره به كاربردهای گرافن، توضیح داد:گرافن کاربردهای وسیعی در صنایع مختلف دارد که از آن جمله می توان به صنایع هوافضا اشاره کرد که به عنوان جایگزین فیبرهای کربن در کامپوزیت ها برای سبک سازی هواپیماها و ماهواره های استفاده می شود. علاوه بر می توان به عنوان جایگزین سیلیکون های نیمه رسانا در ترانزیستورها به کار برده می شود.

مرتضوی تولید ایجاد پلاستیک های سخت و سبک و تولید پوششهای شفاف رسانا برای سلولهای خورشیدی و نمایشگرها را از دیگر کاربردهای گرافن دانست و افزود:این ماده همچنین برای تولید ایمپلنت های مستحکم، تولید ابرخازنها و تولید صفحات لمسی LCDها و OLEDها کاربرد دارد.

مرتضوی همچنین خاطرنشان کرد: این پژوهش با راهنمایی دکتر پرویز پروین و همکاری دکتر علی ریحانی موفق به چاپ مقاله ای تحت عنوان: " Fabrication of graphene based on Q-switched Nd:YAG laser ablation of graphite target in liquid nitrogen"در مجله "Laser Physics Letters” شدیم./ح