Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Reklama1
Strona główna Nowe technologie

Żelazo dzięki grafenowi


Po raz pierwszy udało się wytworzyć stabilne membrany z metalu (żelaza) o grubości jednego atomu. Takie dwuwymiarowe struktury - wytworzono je w porach grafenu - mają unikatowe właściwości, przydatne np. w elektronice. W badaniach uczestniczyła m.in. Polka.

Osiągnięcie - opisane w marcu w tygodniku "Science" - jest wynikiem pracy międzynarodowego zespołu badawczego, którym kierował prof. Mark Rummeli. W badaniach uczestniczyli badacze z Niemiec, Polski i Korei Południowej - poinformowano na stronie Centrum Materiałów Polimerowych i Węglowych PAN w Zabrzu (CMPW PAN).

 

Grafen - struktura węgla o grubości jednego atomu - ma całkiem inne właściwości niż grafit, który również jest strukturą węgla, ale o większej grubości. Naukowcy badają, jakie właściwości mają inne materiały w strukturach dwuwymiarowych. Ciekawiło ich np., jak zachowywać się będzie jednoatomowej grubości warstwa metalu. Dotychczas uzyskanie takich stabilnych, dwuwymiarowych struktur metali, niezwiązanych z żadnym podłożem, wydawało się poza zasięgiem - metale w normalnych warunkach tworzą trójwymiarową sieć krystaliczną, która wcale nie ma struktury warstwowej. Jednak naukowcy uciekli się do podstępu i zaprzęgli do pomocy grafen.

 

Wykorzystano to, jak poruszają się atomy żelaza na powierzchni grafenu podczas naświetlania wiązką elektronów w transmisyjnym mikroskopie elektronowym (TEM). W momencie w którym wolne atomy żelaza napotykały pory znajdujące się w strukturze grafenowej, zaczynały je wypełniać, tworząc charakterystyczne membrany. Zauważono, że atomy żelaza, które przeniosły się w strukturę porów, układają się w kwadratową sieć krystaliczną.

 

Na razie membrany z żelaza są tak małe, że nie widać ich gołym okiem - każda z membran mieści się w pojedynczym porze grafenu. Te badania stanowią dopiero początek badań nad dwuwymiarowymi warstwami metalicznymi. Badacze pokazali już jednak, że możliwe jest uzyskanie wolnych warstw metalu, których wcześniej nie udało się uzyskiwać.

 

W badaniach brała udział dr inż. Alicja Bachmatiuk, która pracuje w CMPW PAN. Jak wyjaśnia w rozmowie z PAP, jej zadaniem było sprawdzenie, czy w porach grafenu rzeczywiście osadziły się atomy żelaza, czy może doszło do reakcji chemicznej i powstał węglik krzemu. "Okazało się, że to czyste żelazo" - zaznacza. Swoje badania Alicja Bachmatiuk prowadziła przy użyciu wysokorozdzielczego transmisyjnego mikroskopu elektronowego (HRTEM) wyposażonego w spektroskop strat energii elektronów (EELS).

 

Dwuwymiarowe, metaliczne membrany posiadają unikatowe właściwości, które wciąż wymagają wielu badań. Jednak już we wcześniejszych pracach teoretycznych wykazano, że membrany z żelaza - w porównaniu z trójwymiarowymi strukturami metalu - mają zwiększony moment magnetyczny, co sprawia, że ten nowowytworzony materiał może znaleźć zastosowania w fotonice, elektronice czy w magnetycznych nośnikach pamięci.

 

W badaniach uczestniczyli naukowcy z Instytutu Leibniza Fizyki Ciała Stałego w Dreźnie i Uniwersytetu Technicznego w Dreźnie (Niemcy), z CMPW PAN w Zabrzu oraz z Centrum Fizyki Zintegrowanych Struktur i Instytutu Nauk Podstawowych na Uniwersytecie Sungkyunkwan w Suwon (Korea Południowa).


Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

 


Tagi: membrana, metal, grafen, zelazo, warstwa, atom
Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

znajdz nas na fcb
Informacje dnia: Stypendia naukowe dla wybitnych młodych naukowców Nanomateriały pomagają w oczyszczaniu wody Pływanie zmniejsza ryzyko zgonu Męska płodność na poziomie molekularnym 16 mln euro dla naukowców zajmujących się żywnością Innowacyjne cewniki medyczne Stypendia naukowe dla wybitnych młodych naukowców Nanomateriały pomagają w oczyszczaniu wody Pływanie zmniejsza ryzyko zgonu Męska płodność na poziomie molekularnym 16 mln euro dla naukowców zajmujących się żywnością Innowacyjne cewniki medyczne Stypendia naukowe dla wybitnych młodych naukowców Nanomateriały pomagają w oczyszczaniu wody Pływanie zmniejsza ryzyko zgonu Męska płodność na poziomie molekularnym 16 mln euro dla naukowców zajmujących się żywnością Innowacyjne cewniki medyczne

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Warszawskie Stowarzyszenie Biotechnologiczne (WSB) „Symbioza” Obywatele Nauki NeuroSkoki Biomantis Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA BIOOPEN 2016 QDAY Mlodym Okiem Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja „Pomiędzy naukami – zjazd fizyków i chemików” WIMC WARSZAWA 2016 Konferencja Biomedyczna Projektor Jagielloński Instytut Lotnictwa EuroLab