Графен близок к графиту, который состоит из миллионов слоев графена и встречается в обычных наконечниках карандашей. После того, как графен был впервые выделен в 2004 году, исследователи научились регулярно производить и обрабатывать его.
Графен может быть использован для изготовления электронных и оптоэлектронных устройств, таких как транзисторы, фотодетекторы и датчики. В будущем мы, вероятно, увидим рост количества продуктов, содержащих графен.
«Мы называем эту технику оптической ковкой, поскольку этот процесс напоминает ковку металлов в трехмерные формы с помощью молотка. В нашем случае лазерный луч – это молоток, который выковывает графен в трехмерные формы », – объясняет профессор Мика Петтерссон, возглавлявший экспериментальную группу в Центре нанонаук Университета Ювяскюля, Финляндия. «Прелесть техники в том, что она быстрая и простая в использовании, не требует дополнительных химикатов или обработки. Несмотря на простоту метода, мы были сначала очень удивлены, когда заметили, что лазерный луч вызывает такие существенные изменения на графене. Потребовалось время, чтобы понять, что происходит."
"Сначала мы были ошеломлены.
Экспериментальные данные просто не имели смысла ", – говорит доктор Пекка Коскинен, ответственный за теорию. "Но постепенно, благодаря тесному взаимодействию между экспериментами и компьютерным моделированием, реальность трехмерных форм и механизм их образования начали проясняться."
«Когда мы впервые исследовали облученный графен, мы ожидали найти следы химических соединений, включенных в графен, но мы не смогли найти ничего. После некоторых более тщательных исследований мы пришли к выводу, что причиной столь драматических изменений графена должны быть чисто структурные дефекты, а не химическое легирование », – объясняет доцент Вэй Йен Вун из Тайваня, возглавлявший экспериментальную группу, проводившую X -лучевая фотоэлектронная спектроскопия на синхротронной установке.
Новый 3D-графен стабилен, а его электронные и оптические свойства отличаются от обычного 2D-графена.
Оптически кованый графен может помочь в создании трехмерных архитектур для устройств на основе графена.