Сотрудники одной из лабораторий при Университете Райса (США) нашли способ превращения обычного углеродного волокна в графеновые квантовые точки, крошечные крупинки вещества, свойства которых, как полагают ученые, принесут пользу в таких областях, как электроника, оптика и биомедицина.
Материаловед Пуликел Аджаян в сотрудничестве с коллегами из Китая, Индии, Японии и Техасского медицинского центра разработал одноэтапный химический процесс, значительно более простой, чем имеющиеся на настоящий момент методики создания графеновых квантовых точек. Результаты проведенной работы получили освещение в журнале Американского химического общества Nano Letters.
По словам Аджаяна, предпринималось несколько попыток создания графеновых квантовых точек со специфическими электронными и люминесцентными свойствами. Делалось это с помощью химического расщепления или электроннолучевой литографии графеновых слоев. Квантовые точки были открыты в 80-х годах прошлого века и представляют собой полупроводники, обладающие запрещенной зоной, зависящей от размера и формы. Эти структуры весьма перспективны в различных областях – от компьютеров, светодиодов, солнечных ячеек и лазеров до медицинских визуализационных устройств. Углеродные квантовые точки размером менее 5 нанометров, создаваемые с помощью разработанного в Университете Райса химического процесса, обладают высокой растворимостью, а их размер можно регулировать посредством изменения температуры, при которой они создаются.
Полученные учеными крупинки представляют собой частички графена, или точнее, окисленные нанодомены графена, выделенные посредством химической обработки углеродного волокна. По словам ученых, это стало полной неожиданностью. Они назвали полученные крупинки квантовыми точками, однако в действительности те двумерны и представляют собой скорее квантовые диски. Исследователи обнаружили, что края полученных структур принимают зигзагообразную форму, а значит, обладают полупроводящими свойствами.
16 января 2012, Редактор