摘要:本文旨在分析旨在在空间中使用的石墨烯基材料和设备的最新设备。目的是总结新兴的研究,有希望的发现,并讨论解决某些特定空间相关问题的策略。为了完成基于石墨烯的技术的概述,并在航天经济的广泛情况下探讨了石墨烯的相关性,我们还提供了全球专利的分析以及2010- 2021年期间航空航天应用的科学文献。我们分析了全球趋势,国家分布,最高职位和资助赞助商,证明了该期间考虑的一般增加。这些指标与市场信息集成在一起,对相关技术趋势和准备水平进行了清晰的评估。
* 巴塞尔大学物理系,Klingelbergstrasse 82, 4056 Basel,瑞士(michel.calame@unibas.ch;blaise.jeanneret@metas.ch)摘要 — 石墨烯是一种由碳原子以六边形晶格排列的单原子厚度材料,由于其有趣的电气和机械特性而被广泛吹捧为新的神奇材料 [1]。特别是在石墨烯中观察到的量子霍尔效应 (QHE) 为新的量子电阻标准开辟了道路。我们的研究重点是化学气相沉积 (CVD) 石墨烯的 QHE 和拉曼表征。在本文中,我们描述了石墨烯薄膜的 CVD 生长、它们向基材的转移以及使用拉曼光谱和电传输测量对其进行表征。索引词 — 石墨烯 (G)、化学气相沉积 (CVD)、铜 (Cu)、量子霍尔效应 (QHE)。引言 2004 年发现石墨烯后不久 [2],石墨烯薄膜在室温和极高磁场中表现出非常清晰的 QHE 特征 [3]。这一观察结果引发了电工计量界的热烈讨论,人们设想开发一种新型初级电阻标准。如今,人们已经在石墨烯薄膜上实现了量子霍尔电阻 (QHR) 的精确测量,精度达到了前所未有的 8.6 × 10 -11 μΩ/Ω [4]。这些结果是在 Si/C 单晶基板上生长的石墨烯薄膜上获得的。另一个有前途的测量方法是使用
图1:AU上的GNR(111)。 a,CGNR的OmeCGNR和C的FGNR,B的化学结构。 d,AU上FGNR的大型NC AFM地形(111)。 (f 1 = 174。 59 kHz,A 1 = 3 nm,∆ f 1 = - 20 Hz)。 e,Au上OmeCGNR的大型NC AFM地形(111)。 (f 2 = 1。 037 MHz,A 2 = 1。 2 nm,∆ f 2 = - 15 Hz)。 f,CGNR的NC-AFM地形图像。 (f 1 = 160。 01 kHz,A 1 = 5 nm,∆ f 1 = - 7 Hz)。 g,FGNR,H,OmeCGNRS和I,CGNR的长度分布。 J,基于图1和图2中FGNR的人字重建的吸附模型。 1d和2a。 着色对应于表面的相对高度。 k,沿着人字重建的HCP结构域吸附的模型。图1:AU上的GNR(111)。a,CGNR的OmeCGNR和C的FGNR,B的化学结构。d,AU上FGNR的大型NC AFM地形(111)。(f 1 = 174。59 kHz,A 1 = 3 nm,∆ f 1 = - 20 Hz)。e,Au上OmeCGNR的大型NC AFM地形(111)。(f 2 = 1。037 MHz,A 2 = 1。2 nm,∆ f 2 = - 15 Hz)。f,CGNR的NC-AFM地形图像。(f 1 = 160。01 kHz,A 1 = 5 nm,∆ f 1 = - 7 Hz)。g,FGNR,H,OmeCGNRS和I,CGNR的长度分布。J,基于图1和图2中FGNR的人字重建的吸附模型。1d和2a。着色对应于表面的相对高度。k,沿着人字重建的HCP结构域吸附的模型。
石墨烯是一块薄薄的碳原子,类似于金属,因为它的电子在纸板的平面上自由移动,形成密集的云,通常阻止其他颗粒和离子穿过它。但是,电子场可以使质子从上到下渗透薄片,从而将石墨烯变成一种筛子1。某些质子与云中的电子结合,形成缺陷,而缺陷又在剩下的电子流过纸张时散射其剩余的电子。结果类似于不受监管的交通交集:电子在一个方向上移动的电子与质子来自另一个。第619页,Tong等人。2报告一种驯服这些质子和电子产生两个独立电流的方法。非常不可渗透是石墨烯的电子云,即使是最小的原子,氢也可能需要数十亿年的时间才能通过纸。从氢叶中去除孤独的质子,其质子甚至更小,并且具有电荷。电场可以将质子通过聚合物或电解质驱动到相邻的石墨烯薄片中,从而使石墨烯成为易于用作氢燃料电池过滤器的杂物材料。这些设备通过将氢原子拆分为质子和电子来起作用:元素会产生电流,然后与质子和氧气重组以形成水作为废物。石墨烯和这些漫游质子之间的相互作用也可用于计算。以及渗透石墨烯,质子可以与其电子结合。切换的能力,尽管原始石墨烯具有出色的电导率(比金属的电导率更好,但如果其电子中的足够多的电子结合到传入的质子,材料就会变成电绝缘体。,但是可以通过使用电极(称为栅极)施加将电场泵入石墨烯的电场来恢复其电导率。
尽管目前正在探索SIC材料平台上几种新应用的开发,但仍被广泛认为是电力电子首选的材料。二维(2D)材料(例如石墨烯和钼二硫)(MOS 2)的整合提供了碳化硅(SIC)具有其他功能,从而可以扩大其应用范围。本文回顾了SIC上石墨烯和MOS 2的可扩展生长的最新方法,特别是在六边形多型上。还讨论了材料整合中的一些开放研究方向,例如使用外延石墨烯(Epi-Gr)作为van der waals(vdw)在SIC底物上的GAN或GA 2 O 3的外观上的相互膜,以及由epi-gr/SIC接口处的受封闭性外观的2D形式的GAN材料的生长。最后,提供了这些物质系统的最近提出的电子/光电应用的概述,特别是针对高频电子,量子计量,THZ和UV检测器的概述。这项工作可能是在这些开放研究方向上的硅碳化物社区的有用指南。
这项研究旨在探索石墨烯和壳聚糖在水分分割和催化中的应用,重点关注它们的独特特性和协同作用。对文献进行了全面的综述,以研究其在光催化活性和环境修复中的作用。石墨烯以其高表面积和电导率而闻名,其能够通过与金属纳米颗粒通过掺杂和杂交来增强电荷分离和光收集的能力。同样,评估了壳聚糖的生物聚合性质和对过渡金属的强亲和力,以评估其在酶促和催化应用中的效用。结果表明,石墨烯的光催化性能可以通过掺杂和功能化可显着提高,而壳聚糖则证明在废水处理中有效,作为对催化剂的聚合物支持。该研究得出结论,石墨烯和壳聚糖的综合使用为推进可持续能源解决方案和环境技术提供了有希望的潜力。
图3 - (a)具有等效电路(EC)的BCWN样品的示意图。电阻(b),晶体大小(C)和卢比的值之间的相关性。EC -FILM电容(D)和孔电阻(E)的外部要素与预计的空腔边界长度之间的相关性,由SEM估计。相关性,由SEM估计。
摘要:在过去的几十年中,微机电麦克风在很大程度上占据了便携式设备的市场,每年都有数十亿美元的生产。因为当前设备的性能接近物理限制,因此进一步的小型化和移动设备的麦克风的改进构成了一个重大挑战,需要突破设备概念,几何形状和材料。石墨烯是一种有吸引力的材料,可通过其灵活性,强度,纳米薄度和高电导率来实现这些突破。在这里,我们证明,直径范围从85-155到300μm的直径为直径的无传递7 nm厚的多层石墨烯(MLGR)膜可用于检测声音,并显示出与92 nm pa-1的机械合规性,因此超过950 nm的92 nm PA-1,因此超过了950 nm的Mems Microphone,均超过了3 nM的3 nM。显示出较大的膜,直径为300μm甚至更高的符合性,尽管产量较低。我们提出了一个在硅晶片上局部生长的石墨烯的过程,并通过散装微加工和牺牲层蚀刻的散装式硅质孔实现悬浮的图案化石墨烯的悬浮膜,因此无需传递。这种无转移方法可在132个制造的鼓上的直径高达155μm的膜产量为100%。可听见范围内机械符合性的设备对设备变化(20 - 20000 Hz)比转移的膜中的设备依从性变化明显小。关键字:石墨烯,麦克风,膜,mem,免费转移,晶圆量表,大量生产■简介在这项工作中,我们展示了一种无转移方法,用于实现与大容量制造兼容的晶圆尺度多层石墨烯。因此,基于聚合物污染,裂纹形成,皱纹,折叠,分层和低压可重复性的基于转移的方法的局限性在很大程度上是规避的,从而在朝着高量产生的石墨烯麦粒镜上的途径上树立了重大步骤。
摘要:水作为一种经济、环保、高效的润滑剂,受到了制造业的广泛关注。氧化石墨烯(GO)基材料由于其优异的力学性能、水分散性和广泛的应用场景,可以提高水润滑的润滑效果。本文简要介绍了水润滑和GO的背景。随后,分析了GO的合成、结构和润滑理论。在讨论原始GO的摩擦学行为时,特别关注pH值、浓度和润滑效果之间的关系。通过将GO与各种改性剂复合或反应,可以合成大量GO复合材料,并将其用作润滑剂添加剂或用于不同使用场景的摩擦副。这些不同的GO复合材料策略对摩擦学行为产生了有趣的影响。介绍了GO基材料在水润滑中的几种应用案例,包括金属加工和生物润滑。然后讨论了GO复合材料的优缺点。介绍了用于水润滑的氧化石墨烯基材料的开发,包括一些挑战。关键词:摩擦学;水润滑;氧化石墨烯 (GO)
摘要。微泡作为透镜对于光学和光子应用(例如体积显示器、光学谐振器、将光子元件集成到芯片上、高分辨率光谱、光刻和成像)很有吸引力。然而,由于微泡形成的随机性,在硅片等基板上稳定、合理设计和均匀的微泡具有挑战性。我们描述了基于飞秒激光辐照氧化石墨烯制造的弹性微泡,其体积和曲率可精确控制。我们证明石墨烯微泡具有近乎完美的曲率,使其能够用作反射微透镜,将宽带白光聚焦到超高纵横比衍射限制的光子射流中,而不会产生色差。我们的研究结果为将石墨烯微泡集成为用于微型芯片实验室设备的纳米光子元件的透镜以及高分辨率光谱和成像应用提供了途径。