محققان آمريکايي انرژي تشکيل گرافن را طي فرآيند رسوب شيميايي از فاز بخار محاسبه کردند. نتايج اين تحقيق نشان داد که تئوري رشد بلور در سنتر گرافن مي‌تواند استفاده شود.

اتم‌هاي کربن مي‌توانند به کناره‌هاي ورقه گرافن بچسبند، همانند يک کشتي که در اسکله جاي مي‌گيرد. تا پيش از اين ابزاري براي پيش‌بيني نحوه اين اتصال وجود نداشت اما اخيرا محققان دانشگاه رايس به اين مهم دست يافتند.

بوريس ياکوبسان از محققان اين پروژه مي‌گويد جريان الکتريسيته موجب حرکت سريع الکترون‌ها در سطح گرافن مي‌شود به‌نحوي که الکترون بدون مقاومت مي‌تواند در سطح گرافن حرکت کند. از اين ويژگي در توليد صفحات لمسي مي‌توان استفاده کرد.
براي اين که مشخص شود در مقياس اتمي چه اتفاقي مي‌افتد، اين گروه تحقيقاتي به بررسي فرآيندي موسوم به رسوب شيميايي از فاز بخار پرداختند. در اين روش يک منبع گرمايي موجب حرارت ديدن کربن شده و در نهايت در حضور يک کاتاليست، گرافن ايجاد مي‌شود.

اين گروه تحقيقاتي انرژي هر اتم را زماني که به يکديگر متصل شده و گرافن را ايجاد مي‌کنند محاسبه کردند، اين انرژي مربوط به نقطه‌اي است که در آن اتم کربن به سطح کاتاليست برخورد مي‌کند. براي اين کار از تئوري استفاده شد که براي رشد بلورها به‌کار گرفته مي‌شود. نتايج کار اين گروه نشان داد که براي تشکيل گرافن ايجاد برخي الگوها شانس بيشتري دارند، اين که کدام الگوها ارجح‌تر هستند بستگي به کاتاليست دارد.

لبه‌هاي گرافن نقش مهمي در جريان الکتريکي عبوري از آن دارد، بسياري از خواص الکتريکي، مکانيکي و مغناطيسي گرافن بستگي به اين لبه‌ها و مرزهاي دانه دارد. از اين رو، نوعي گرافن ملقب به گرافن زيگزاگي يا صندلي براي دانشمندان از اهميت بيشتري برخوردار است زيرا خواص الکترونيکي جالبي دارد.

ياکوبسان مي‌گويد گرافن مانند يک قارچ مي‌تواند روي هر چيزي رشد کند اما شکل آن قابل پيش‌بيني نخواهد بود. اگر شما يک قطره آب را روي سطح ميز بريزيد، قطره آب به‌صورت دايره‌اي شکل در مي‌آيد که دليل اين امر ايزوتروپيک بودن آب است.

اما رفتار کربن در مقياس نانو شبيه آب نيست، در عوض مشابه رفتار رشد بلورها است. پيش از اين هيچ کس سنتز گرافن را از منظر رشد بلور بررسي نکرده است. اين نظريه در قرن بيستم رشد بسياري داشته و در نتيجه جنبه‌هاي مختلف آن براي دانشمندان مشخص شده است.

بر اساس اين تئوري، شکل گرافن بستگي به انرژي و سرعت رشد دارد، اتم‌ها مسيري را انتخاب مي‌کنند که کمترين مقاومت را داشته باشد. با تغيير دما، اين مسير نيز دگرگون خواهد شد.
منبع:nano.ir