Для тех из вас, кто не знаком с веществом, графен принимает форму листа атомов углерода толщиной в один атом, связанных между собой в виде сот. Это самый тонкий и прочный искусственный материал в мире, к тому же он обладает высокой электропроводностью, теплопроводностью и высокой непроницаемостью.
Эти характеристики делают его весьма полезным в различных приложениях, таких как батареи , электронные устройства и высокопрочные композитные материалы . Однако одна из проблем заключается в обеспечении его качества при производстве в промышленных масштабах. Поэтому и была сделана елка.
Созданный учеными Датского технического университета (DTU), объект имеет длину 14 см и всего одну треть нанометра в толщину — нанометр составляет одну миллиардную часть метра. Объект был вырезан из рулона графена длиной 10 м, который был получен сначала «выращиванием» графена на многоразовом рулоне из медной фольги, затем поднятием графена с меди и переносом его на рулон из недорогой полимерной пленки для использования и хранения.
Хотя это устоявшийся метод производства графена, по-прежнему трудно проверить, не потерял ли графен какие-либо свои функциональные возможности при переносе с одного рулона на другой. Команда DTU решила эту проблему с помощью терагерцового излучения, которое в небольших количествах считается безвредным.
В частности, после того, как графен был перенесен на полимер, он сначала подвергался воздействию терагерцовых радиоволн, а затем сканировался, чтобы увидеть, сколько терагерцового излучения он поглотил. Способность графена поглощать такое излучение напрямую соответствует его электропроводности, поэтому, если сканирование показывает, что он излучается равномерно, все в порядке.
За шуткой о рождественской [елке] скрывается важный прорыв», — говорит ведущий ученый, профессор Питер Бёггильд. «Впервые нам удалось провести поточный контроль качества графенового слоя во время его переноса. Выполнение этого является ключом к получению стабильных, воспроизводимых и пригодных для использования свойств материала, что является предпосылкой для использования графена, например, в электронных схемах.
Процесс показан на видео ниже.