И это газ.
До недавнего времени в рисовой лаборатории Джеймса Тура производили LIG только на открытом воздухе, используя лазер, чтобы прожечь часть пути через гибкий полиимидный лист, чтобы получить взаимосвязанные хлопья графена. Но помещение полимера в замкнутую среду с различными газами изменило свойства продукта.
Образование LIG в аргоне или водороде делает его супергидрофобным или избегающим воды – свойство, которое высоко ценится для отделения воды от масла или защиты от обледенения поверхностей.
Образование его в кислороде или воздухе делает его супергидрофильным или притягивающим воду, что делает его хорошо растворимым.
Исследования в Райс и Университете Бен-Гуриона в Израиле являются предметом статьи в журнале Advanced Materials.
«Лаборатории и раньше могли сделать графен гидрофобным или гидрофильным, но это включало несколько этапов процессов влажного химического или химического осаждения из паровой фазы», - сказал Тур. «Мы делаем это за один прием с относительно дешевыми материалами в самодельной атмосферной камере."
Лаборатории получили бонус, когда они обнаружили, что изготовление LIG в кислороде увеличивает количество дефектов – 5- и 7-атомных колец – в хлопьях графена, улучшая его емкость и производительность при использовании в качестве электродного материала для микросуперконденсаторов.
Изменения химического состава газа и даже изменения направления лазерного растрового рисунка изменили материал, что привело исследователей к мысли, что гидрофобные или -фильные свойства LIG можно регулировать.
Они также обнаружили, что когда они соскребали графен с гидрофильного листа полимера и превращали его в пленку, результат был гидрофобным. «Это заставляет нас думать, что ориентация поверхности чешуек LIG во многом зависит от того, как они реагируют с водой», – сказал Тур. "Если края более открыты, он кажется гидрофильным; если базальные плоскости более открыты, их гидрофобные свойства преобладают."
Что делает материал "супер" в любом направлении, так это угол, под которым он встречается с водой. Материал с углом контакта 0 градусов считается супергидрофильным.
В этом случае вода будет попадать на материал в лужу. Если угол составляет 150 градусов или больше, это супергидрофобно; угол определяется тем, сколько водяных бусинок. (Угол 180 градусов будет сферой, идеально сидящей на LIG.)
Открытие того, что тип поверхности и химический состав влияют на LIG, также должно позволить некоторую свободу действий в настройке свойств материала, сказал Тур. Фактически, когда они использовали серу / фтор для его изготовления, они подняли супергидрофобность LIG до 160 градусов.