(PhysOrg.com) -- Lo zucchero da tavola ordinario potrebbe essere un ingrediente chiave per sviluppare molto più leggero, Più veloce, più economico, elettronica del computer più densa e robusta per l'uso su aerei militari statunitensi.
Anche se certamente lontano nel futuro, recenti risultati di un programma guidato dal chimico e professore della Rice University, Il Dr. James Tour dimostra un altro esempio della ricerca di base all'avanguardia.
Tour e i suoi colleghi della Rice hanno sviluppato un metodo relativamente facile e controllabile per produrre fogli incontaminati di grafene --- la forma di carbonio spessa un atomo --- da zucchero da tavola normale e altre fonti di carbonio solido.
"Il Dr. Tour sta esplorando un approccio chimico alla produzione di nanostrutture a base di carbonio di alta qualità come nanotubi e grafene con proprietà ben definite, " ha affermato il responsabile del programma AFOSR, Il dottor Charles Lee.
Nel loro metodo, una piccola quantità di zucchero viene posta su un minuscolo foglio di lamina di rame. Lo zucchero viene quindi sottoposto a flusso di idrogeno e gas argon sotto calore e bassa pressione. Dopo 10 minuti, lo zucchero si riduce a pura pellicola di carbonio, o un singolo strato di grafene. La regolazione del flusso di gas ha permesso ai ricercatori di controllare lo spessore del film.
L'uso di fonti di carbonio solido come lo zucchero ha permesso a Tour di stare lontano dal più ingombrante metodo di deposizione chimica da vapore e dalle alte temperature ad esso associate. Il suo passo, il processo a bassa temperatura rende il grafene notevolmente più facile da produrre.
"In un punto di vista CVD tradizionale, è stato semplice ottimizzare la qualità del grafene incontaminato regolando le condizioni di crescita e i catalizzatori metallici con fonti di gas continue (CH 4 o C 2 h 2 ), " ha spiegato Tour. "Con questa tecnica che utilizza diversi tipi di fonti di carbonio solido, si potrebbero ottenere più vantaggi come il drogaggio del grafene e il controllo dello spessore".
Secondo Tour, il grafene drogato apre più possibilità sia per l'aeronautica che per le applicazioni dell'elettronica commerciale. Il grafene incontaminato non ha bandgap, ma il grafene drogato consente la manipolazione delle proprietà elettroniche e ottiche, fattori importanti per la realizzazione di dispositivi di commutazione e logici.
"Questi materiali possono essere utilizzati nell'elettronica avanzata, fotonica e applicazioni strutturali per l'Aeronautica, " ha spiegato Lee.
Mentre l'Air Force si sta concentrando principalmente su potenziali applicazioni elettroniche, molti altri usi commerciali e medici potrebbero essere possibili, compresi i dispositivi touch screen trasparenti, speciali pellicole biocompatibili per la chirurgia delle lesioni cerebrali traumatiche, transistor più veloci nei personal computer o materiali sottili per la raccolta dell'energia solare.
