Phương pháp mới oxy hóa Graphene

Các nhà nghiên cứu ở Đại học Northwestern đã phát triển một phương pháp để biến đổi hóa học Graphene, đây có thể là một bước tiến để sản xuất các linh kiện điện tử nhanh hơn, nhỏ và linh hoạt hơn.

Với những tính chất đặc biệt như độ cứng cao, độ dẫn tốt, Graphene đang hứa hẹn là vật liệu cho các linh kiện điện tử thế hệ tiếp theo, nhiều chuyên gia cho rằng Graphene sẽ thay thế Silic để tạo ra các máy tính siêu nhanh, điện thoại và các thiết bị điện tử di động. Tuy nhiên một trở ngại đối với vật liệu này là việc điều chỉnh các tính chất điện của nó. Khác với chất bán dẫn như Silic, Graphene tinh khiết là vật liệu có độ rộng vùng cấm bằng không nên rất khó để ngắt dòng điện chạy qua nó, điều này không thích hợp cho các mạch số tạo nên vi mạch điện tử.

Các nhà nghiên cứu trên thế giới đang nghiên cứu cách để biến đổi hóa học vật liệu này

Để có thể dùng được Graphene, các nhà nghiên cứu trên thế giới đang nghiên cứu cách để biến đổi hóa học vật liệu này. Phương pháp phổ biến được phát triển từ nhứng năm 1940 là phương pháp Hummers để oxy hóa Graphene tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi sử dụng các axit mạnh và có thể phá hủy kết cấu mạng graphene. Gần đây các nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học ứng dụng và Kỹ thuật McCormick Đại học Northwestern, đã phát triển một phương pháp oxy hóa Graphene mà không gặp nhược điểm như phương pháp Hammers. Quá trình oxy hóa này có tính đồng nhất và có thể đảo ngược do đó các đặc tính Graphene oxy hóa có thể được kiểm soát tốt.

Để tạo ra oxit Graphene, các nhà khoa học đã cho khí oxy vào buồng chân không cao. Bên trong, một sợi Vonfram được nung đến 1500 độ C làm các phân tử oxy phân li thành nguyên tử oxy và các nguyên tử phản ứng mạnh này sẽ đồng đều chèn vào mạng Graphene.

Giáo sư Mark C. Hersam cho biết công trình không chắc chắn sẽ tác động lớn đến ứng dụng qua một đêm nhưng nó là một bước đi đúng hướng. Tiếp theo, các nhà khoa học sẽ tìm các phương pháp khác để thay đổi hóa học Graphene nhằm tạo ra các vật liệu khác như đối với chất dẻo ở thế kỷ trước.

Nghiên cứu này được tài trợ bởi Quỹ Khoa học Quốc gia và Bộ năng lượng Hoa Kỳ.