Можно ли регулировать влажность поверхности и адгезионные свойства графена?

Исследователи из Университета Иллинойса в Шампейне успешно отрегулировали влажность и характеристики адгезии графеновых материалов с помощью легирования, что дало возможность для разработки передовых материалов для покрытий и датчиков. Исследование было опубликовано в известном журнале Nano Express.

Графен имеет оптическую прозрачность и отличные электрические и механические свойства, которые разрушают поверхностное покрытие и электросмачивание дисплея. Смачиваемость материала относится к взаимодействию между поверхностью материала и водой. Обычно он стабилен без внешнего воздействия и может быть разделен на гидрофильные и гидрофобные характеристики. В зависимости от применения материалов необходимо выбирать между гидрофильными и гидрофобными свойствами. Если взять в качестве примера дисплей с электросмачиванием, гидрофильные свойства материала дисплея будут улучшены под действием внешней цепи. В отличие от традиционных блочных материалов, графен можно регулировать путем изменения электронной плотности или легирования для достижения свойств смачивания поверхности.

Исследователи обнаружили, что, поскольку графен подвергался воздействию воздуха, а поверхность была «загрязнена» и показывала типичные гидрофобные характеристики, исследование было первым, в котором электронная плотность поверхности графена была изменена путем добавления заряженных полимеров и металлов (т.е. В свою очередь, графен демонстрирует регулируемые смачивающие свойства и реализует гидрофильные и гидрофобные регуляторные изменения. Это открытие впервые выявило связь между квантовым переносом заряда и макроскопической смачиваемостью поверхности графена. Исследование открывает новый путь для регулирования характеристик покрытия поверхности и электросмачивания без применения постоянного внешнего тока, что значительно сэкономит энергию.

Кроме того, исследователи также изучили поверхностную адгезию графена. Электронная плотность графена приводит к изменению поверхностной адгезии, которая определяет взаимодействие графена с гидрофильными и гидрофобными молекулами воды и играет важную роль в создании химических и биологических сенсоров на основе графена. Вдохновленные результатами этого исследования, можно разработать самоочищающиеся графеновые датчики, которые можно использовать повторно. Сначала могут быть обнаружены гидрофильные молекулы воды, а затем гидрофильность датчика может быть увеличена путем регулирования электронной плотности графена, и гидрофильные молекулы воды могут быть отделены. Исследование еще больше расширило область применения графеновых материалов.

Страница содержит содержимое машинного перевода.