Efectos del Substrato sobre Propiedades Químicas de Graphene: Una Entrevista con Profesor Michael Strano y el Dr. Qing Hua Wang

Profesor Adjunto de Profesor Michael S. Strano, de Charles y de Hilda Roddey de la Ingeniería Química, MIT.

El Dr. Qing Hua Wang (autor primario), Socio Postdoctoral, Departamento de la Ingeniería Química, MIT.

Autor Correspondiente: strano@mit.edu

En esta entrevista del Arranque De Cinta del Pensamiento con la Voluntad Soutter, Profesor Michael Strano y el Dr. Qing Hua Wang hablan de su trabajo sobre graphene, y explican cómo las propiedades atómico de las capas delgadas del carbón dependen de qué tipo de material se ponen conectado.

¿Qué hizo que usted decide a estudiar el graphene?

Graphene tiene tan muchas propiedades físicas interesantes e inusuales en términos de sus propiedades de transporte electrónicas, fuerza mecánica, conductividad térmica, Etc. Es también una substancia puramente bidimensional que hace único y diferente de los materiales convencionales que tienen un exterior y un bulto. Porque es solamente una capa atómica gruesa, pero puede ser hecho en bastante áreas extensas, proporciona a oportunidades realmente interesantes de una perspectiva de los materiales y de una perspectiva de la química.

¿Puede usted contornear las conclusión de su investigación actual para nosotros?

En nuestro trabajo actual, hemos encontrado que las propiedades químicas del graphene son afectadas fuertemente por el substrato sobre el cual se basa. Es decir, dependiendo de qué material es el substrato subyacente, la reactividad química en la cara superior del graphene puede cambiar muy drástico. La razón es que el graphene es él es afectado tan ligeramente fácilmente por sus alrededores. Particularmente, si se carga las impurezas en el substrato subyacente - que podemos controlar cambiando la química superficial del substrato - él puede hacer electrones y los agujeros en el graphene agruparse en el graphene, formando qué se conocen como charcos del electrón-agujero. Dentro de estos charcos, que pueden ser tan pequeños como algunos nanómetros a través o tan grandes como varios cientos de nanómetros, la reactividad química local de los graphene puede ser muy alta si allí muchos electrones, o muy inferior si hay una falta de electrones. Una Vez Que conocemos esto, podemos hacer real modelos en el substrato sobre muchos centímetros cuadrados antes de que el graphene se ponga sobre él, para controlar el nivel de charcos del electrón-agujero, y logramos así el mando espacial exacto de reacciones químicas en graphene.

El Cuadro 1. (a) graphene de una sola capa de la Área extensa se transfiere sobre un substrato que se modele en regiones de alternancia de SiO descubierto2 (azul claro) y de octadecyltrichlorosilane (OTS) (anaranjado), que protege el graphene de impurezas cargadas en el SiO2 que indujo charcos del electrón-agujero en graphene. (b) Después de la reacción con una sal del diazonio, que los formularios covalente asociaron a grupos en el graphene, la reacción es la más fuerte de las regiones donde el graphene se está basando sobre SiO2. El modelo de la reactividad refleja el modelo inicial del substrato. (c) La espectroscopia de Raman es utilizada para correlacionar el grado de reacción, que varía espacial, siguiendo su trayectoria la relación de transformación de la intensidad del pico de D y del pico de G. Los galones en azul son las regiones inferiores de la reactividad donde el graphene se basaba sobre OTS, y los galones en rojo son las altas regiones de la reactividad en SiO2.

¿Qué implicaciones esto tiene para la investigación futura del graphene?

Nuestro trabajo y el trabajo de otros grupos ha mostrado que debemos prestar la mucha atención a los alrededores de los graphene, porque los materiales encima y por debajo del graphene pueden afectar importante a sus propiedades electrónicas y químicas. Graphene no es apenas una única capa uniforme; puede obrar recíprocamente de maneras complejas con su ambiente. Pensamos que esto abre nuevos campos de investigación para aprovecharse realmente de la sensibilidad de los graphene hacia su ambiente circundante.

¿Hay aplicaciones para el graphene en los dispositivos comerciales que son hechos posibles por estas nuevas conclusión?

Esta investigación se dirige actualmente que consigue una mejor comprensión fundamental de las propiedades químicas del graphene, pero hay implicaciones probables para biosensing graphene-basado porque podemos espacial modelar biomoléculas sin el recurso a los métodos duros que implican grabar el ácido o fotolitografía. Hay también implicaciones para agregar capas graphene-basadas a una variedad de materiales que se puedan entonces químicamente functionalized, por ejemplo para hacer los materiales biocompatibles o para proteger los metales contra la corrosión.

¿Qué áreas su investigación se trasladará a después?

Tenemos varias piezas del nuestro grupo que estudia el graphene, y estamos observando cómo diversos tratamientos químicos afectan al transporte electrónico en dispositivos del graphene, cómo el comportamiento del graphene del bilayer difiere de graphene de la capa monomolecular bajo diversos tratamientos químicos, y cómo los nanotubes del graphene y del carbón obran recíprocamente cuando están traídos en contacto con uno a. Mucho qué estamos haciendo está explorando las propiedades fundamentales del graphene y de otros nanomaterials porque hay tan muchas cosas fascinadoras a estudiar, pero al mismo tiempo nos siguen siendo representantes técnicos y quieren encontrar nuevas aplicaciones interesantes.

¿Dónde puede la gente descubrir más sobre su trabajo?

Nuestros resultados actuales se publican en la Química de la Naturaleza, volumen 4, Págs. 724-732. Nuestras otras publicaciones se pueden encontrar mencionadas en el Web site del grupo de Strano.


Date Added: Sep 10, 2012 | Updated: Sep 13, 2012

Last Update: 13. September 2012 12:23

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit