ग्राफीनवर नवीन संशोधन निष्कर्ष

द्विमितीय साहित्य इलेक्ट्रॉनिक्स आणि फोटोनिक्समधील क्रांतिकारक प्रगतीचे आश्वासन देतात, परंतु बरेच आशावादी उमेदवार हवेच्या संपर्कात आल्यानंतर काही सेकंदातच क्षीण होतात, ज्यामुळे ते संशोधनासाठी किंवा व्यावहारिक तंत्रज्ञानामध्ये एकत्रीकरणासाठी अक्षरशः अयोग्य बनतात. ट्रान्झिशन मेटल डायहॅलाइड्स हा अत्यंत आकर्षक पण आव्हानात्मक साहित्याचा वर्ग आहे; त्यांचे अंदाजित गुणधर्म पुढील पिढीच्या उपकरणांसाठी योग्य आहेत, परंतु हवेतील त्यांची अत्यंत उच्च प्रतिक्रिया त्यांच्या मूलभूत संरचनेच्या वैशिष्ट्यांमध्ये अडथळा आणते.

मँचेस्टर विद्यापीठातील नॅशनल ग्राफीन इन्स्टिट्यूटमधील संशोधकांनी आता प्रथमच मोनोलेअर ट्रान्झिशन मेटल डायोडाइड्सचे अणु-रिझोल्यूशन इमेजिंग प्राप्त केले आहे जे ग्राफीन-सील केलेले TEM नमुने तयार करून हवेच्या संपर्कात आल्यावर या अत्यंत प्रतिक्रियाशील पदार्थांना कमी होण्यापासून रोखतात.

एसीएस नॅनोमध्ये प्रकाशित झालेल्या या संशोधनात असे दिसून आले आहे की ग्राफीनमध्ये पूर्णपणे एन्कॅप्स्युलेटिंग क्रिस्टल्स अणुदृष्ट्या स्वच्छ इंटरफेस राखतात आणि त्यांचे आयुष्य काही सेकंदांपासून ते महिन्यांपर्यंत वाढवते.

ही क्षमता *नेचर इलेक्ट्रॉनिक्स* मधील टीमने यापूर्वी विकसित केलेल्या आणि अहवाल दिलेल्या अजैविक मुद्रांक हस्तांतरण पद्धतीवरील सुधारणेमुळे उद्भवते, जी स्थिर, सीलबंद नमुने तयार करण्यासाठी पाया घालते.

"सुरुवातीला, ही सामग्री हाताळणे जवळजवळ अशक्य होते कारण ते हवेच्या संपर्कात आल्यानंतर काही सेकंदात ते पूर्णपणे नष्ट केले जातील, पारंपारिक तयारी पद्धती केवळ निरुपयोगी बनतील," डॉ. वेंडोंग वांग यांनी स्पष्ट केले, जे हस्तांतरण तंत्रज्ञान विकसित करण्यात आणि संबंधित नमुने तयार करण्यात गुंतलेले होते. "आमची पद्धत कोणत्याही अनावश्यक हस्तांतरण चरणांशिवाय नमुने संरक्षित करते. हे नमुने तयार करण्यास सक्षम करते जे केवळ तासांसाठीच नव्हे तर महिन्यांसाठी देखील संरक्षित केले जाऊ शकतात आणि विविध संस्थांमध्ये आंतरराष्ट्रीय स्तरावर हस्तांतरित केले जाऊ शकतात, द्विमितीय सामग्री संशोधनाच्या क्षेत्रातील एक मोठी अडचण सोडवते."

"एकदा आम्ही स्थिर नमुने तयार करू शकलो की, आम्ही या सामग्रीबद्दल काही मनोरंजक निरीक्षणे करू शकलो, ज्यामध्ये स्थानिक संरचनात्मक फरक ओळखणे, अणु दोष गतिशीलता आणि सर्वात पातळ नमुन्यांमधील किनारी रचना उत्क्रांती समाविष्ट आहे," डॉ. गॅरेथ टेटन म्हणाले, ज्यांनी या कार्याच्या विश्लेषणासाठी ट्रान्समिशन इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी इमेजिंगचे नेतृत्व केले.

मँचेस्टर विद्यापीठाचे चित्र

"द्वि-आयामी सामग्रीची रचना त्यांच्या गुणधर्मांशी जवळून संबंधित आहे. म्हणून, वेगवेगळ्या क्रिस्टल्सच्या रचनांचे (मोनोलेयर्सपासून मोठ्या प्रमाणात जाडीपर्यंत) थेट निरीक्षण करण्यास सक्षम असणे आणि त्यांच्या दोषपूर्ण वर्तनामुळे या सामग्रीवरील पुढील संशोधनासाठी माहिती मिळणे अपेक्षित आहे, ज्यामुळे तांत्रिक क्षेत्रातील त्यांची क्षमता अनलॉक होईल."

"मला सर्वात जास्त आनंद देणारी गोष्ट म्हणजे या संशोधनाने पूर्वीची दुर्गम वैज्ञानिक क्षेत्रे उघडली आहेत. आम्हाला सैद्धांतिकदृष्ट्या माहित आहे की अनेक सक्रिय द्विमितीय सामग्रीची इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स आणि क्वांटम ऍप्लिकेशन्समध्ये उत्कृष्ट कार्यप्रदर्शन आहे, परंतु आम्ही या अंदाजांची पडताळणी करण्यासाठी प्रयोगशाळेत स्थिर नमुने मिळवू शकलो नाही," रोमन कॉमेंटर ऑफ द नॅशनल प्रोफेसॅव्ह ऑफ द नॅशनल प्रोफेचेब इन ज्यांनी संशोधनाचे नेतृत्व केले.