अल्ट्रासोनिक छिड़काव आपको पोस्ट-प्रोसेसिंग के बिना उच्च गुणवत्ता वाले ग्राफीन कोटिंग प्राप्त करने की अनुमति देता है

ग्राफीन के अद्वितीय गुण - इसकी विद्युत और तापीय चालकता, साथ ही इसकी यांत्रिक शक्ति - यह विभिन्न प्रकार की फिल्मों और कोटिंग्स बनाने के लिए एक बहुत ही आशाजनक सामग्री बनाती है। इस तरह के कोटिंग्स बनाने के लिए दो मुख्य दृष्टिकोण जो आज मौजूद हैं, एक सब्सट्रेट पर कार्बन युक्त गैसों से कार्बन परमाणुओं को जमा करके और सतह पर कई माइक्रोमीटर तक ग्राफीन फ्लेक्स वाले निलंबन को लागू करके ग्रेफीन क्रिस्टल को बढ़ा रहे हैं। पहली विधि आपको सही एकल क्रिस्टल प्राप्त करने की अनुमति देती है, लेकिन इसके लिए उच्च तापमान, पूरी तरह से शुद्ध सामग्री, विशेष सब्सट्रेट की आवश्यकता होती है। यह मुख्य रूप से माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक में लागू होता है, ग्राफीन इलेक्ट्रॉनिक घटकों को बनाने के लिए।



दूसरी विधि बहुत अधिक व्याख्यात्मक है, लेकिन एकल-क्रिस्टल ग्राफीन के बजाय, एक संरचना के साथ कई ओवरलैपिंग ग्राफीन के गुच्छे की एक परत जो एक आदर्श संरचना से दूर है, सतह पर बनाई जाती है - यह कई अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त है। ऐसी कोटिंग की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए, विभिन्न तरीकों का उपयोग किया जाता है - एनीलिंग, प्लाज्मा या रासायनिक उपचार। शिकागो में इलिनोइस विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने दक्षिण कोरिया के सहयोगियों के साथ मिलकर बिना किसी पोस्ट-प्रोसेसिंग के ग्रेफीन कोटिंग्स के उत्पादन के लिए दूसरी विधि का एक सरल और अच्छी तरह से स्केलेबल संस्करण विकसित किया है ।





एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत ग्राफीन छिड़काव और इसकी सतह के साथ ग्लास प्लेट



उनकी विधि यह है कि ग्राफीन ऑक्साइड के गुच्छे वाले एक निलंबन को लवाल नोजल का उपयोग करके उत्पाद पर छिड़का जाता है। इस प्रकार के नोजल का व्यापक रूप से रॉकेट और जेट इंजनों में उपयोग किया जाता है और आपको सुपरसोनिक गैस प्रवाह दरों को प्राप्त करने की अनुमति मिलती है। इसके लिए धन्यवाद, निलंबन को छोटी बूंदों में छिड़का जाता है, जिससे आप व्यक्तिगत गुच्छे को अलग कर सकते हैं और उन्हें समान रूप से लागू कर सकते हैं। सबसोनिक गति से, गुच्छे अक्सर सतह पर झुरमुट की गांठ के रूप में गिरते हैं। इसके अलावा, एक सुपरसोनिक गैस धारा द्वारा सबसे छोटी बूंदों को लगभग तुरंत सूख जाता है।



एक अन्य लाभ गतिज ऊर्जा है जिसके साथ ग्राफीन उत्पाद की सतह को हिट करता है, यह पर्याप्त है कि गुच्छे न केवल इसका पालन करते हैं, बल्कि कई संरचनात्मक दोषों को "ठीक" भी करते हैं। सुपरसोनिक गति पर, ग्राफीन एक निश्चित लोच प्राप्त करता है, दोषों के स्थानों में कार्बन परमाणुओं, खिंचाव और कार्बन परमाणुओं को सही स्थिति में रखता है, एक आदर्श हेक्सागोनल जाली का निर्माण करता है।





सुपरसोनिक प्रवाह की गतिज ऊर्जा के कारण स्ट्रेचिंग ग्रैफीन दोष को ठीक करता है



यह विधि बहुत सरल है और अच्छी तरह से तराजू है। ग्रेफीन ऑक्साइड निलंबन, दबाव और गैस प्रवाह दर की एकाग्रता को अलग करके, कोटिंग की मोटाई और गुणवत्ता को नियंत्रित करना आसान है। कोटिंग के प्रसंस्करण की आवश्यकता की अनुपस्थिति सामग्री की सीमा का विस्तार करती है जिसे ग्रेफीन छिड़काव के साथ लेपित किया जा सकता है - पॉलिमर और प्लास्टिक का व्यापक रूप से उपयोग किया जा सकता है जो प्लाज्मा या उच्च तापमान के साथ उपचार के बाद का सामना नहीं करेगा।