Smuts påverkar tvådimensionella material

| Av Erika Lindbom Sierakowiak | Tipsa redaktionen

Partiklar från tillverkningen gör att material som grafen och MXene inte får de egenskaper som de teoretiskt sett skulle kunna ha, enligt ny avhandling.

I sin avhandling presenterar Linda Karlsson, nybliven filosofie doktor i tunnfilmsfysik, resultat som visar att egenskaperna hos de tvådimensionella materialen grafen och MXene försämras av smutspartiklar på ytan. Hon har undersökt materialen med hjälp av elektronmikroskopet Arwen, som invigdes i slutet av år 2011 vid Linköpings universitet.

”Tack vare elektronmikroskopet Arwen har vi för första gången kunnat se vad det är som händer i de tvådimensionella materialen, på atomnivå”, säger Linda Karlsson i ett pressmeddelande.

Hennes målsättning var att reda ut varför materialen inte har lika starka egenskaper som de teoretiskt sett borde ha.

GRAFEN BESTÅR AV ett enda, tvådimensionellt lager kolatomer som binder till varandra i ett hexagonalt nätverk. Materialet har utlovats ha fantastiska egenskaper men det krävs mer forskning innan det når sin fulla potential, då tillverkningsmetoderna ger upphov till grafen med olika typer av smutspartiklar på ytan som påverkar dess egenskaper.

Grafen framställs främst genom två olika tillverkningsmetoder. I den ena hettas metan upp så att kolatomerna bilder ett tunt lager grafen ovanpå koppar. Man använder dessutom en polymer, en plast, för att kunna etsa bort kopparn utan att grafenet spricker eller skrynklas. Plasten avlägsnas sedan med hjälp av aceton. Med hjälp av Arwen har Linda Karlsson dock visat att materialet även efteråt täcks av plastrester och etsvätska.

En annan metod går ut på att kiselkarbid hettas upp, vilket leder till att kislet förångas och kolet bildar en tunn hinna på ytan. Det färdiga grafenet ligger då på kiselkarbid och kan användas i tillämpningar där det passar, exempelvis för kraftelektronik.

FÖRUTOM GRAFEN har Linda Karlsson även arbetat med materialfamiljen MXene som består av en övergångsmetall (M) samt kol eller kväve (X).

”MXene är nog närmare bred användning”, säger Linda Karlsson.

Hon har främst fokuserat på ett material som består av titan och kol, Ti3C2, som anses ha potential att användas som anodmaterial i litiumbatterier. I sin forskning har hon visat att smutspartiklar som finns kvar från framställningen är slumpvis utspridda men förekommer i kluster.

Även syre och partiklar i luften ställer till problem.

LINDA KARLSSONS forskning har ökat förståelsen för hur man kan påverka tillverkningsprocessen av grafen och MXene för att kontrollera vad som sitter på ytan.

”Vi vill kunna kontrollera vad som finns på ytan, det finns även atomer och molekyler som ger materialet spännande egenskaper”, säger hon.

Länk till avhandlingen:

Transmission Electron Microscopy of 2D Materials: Structure and Surface Properties



Håll dig uppdaterad med Kemivärlden Biotech
Är du prenumerant? Bli prenumerant

Med en prenumeration får du obegränsad tillgång till webbtidningen. Läs webbtidningen online.


Skriv din kommentar
Startsidan just nu

Positiva resultat för Kancera

Läkemedelsutvecklande bolaget Kancera rapporterar positiva resultat från en Fas I-studie med sin immunreglerande småmolekylära läkemedelskandidat.

Pungdjävlar visar immunitet

Ny forskning tyder på att de tasmanska pungdjuren inte kommer att duka under för den smittsamma cancer som drabbat arten hårt.

Resestipendium till ESOF 2018

Byggstart för ESS Campus

Särlösning för antroposofiska medel bort

Regeringen vill ta bort undantaget som ger möjlighet att ge försäljningstillstånd för antroposofiska medel.

Koffein biomarkör för parkinsons

Nyhetsbrev

Snabb ljusprob identiferar kolhydrater

Svenska forskare har utvecklat en snabb och enkel metod för att kartlägga olika typer av kolhydrater i växtmaterial.

Arkiv

ELISA kan lösa fler narkotikabrott

Ny möjlig princip för cancerterapi

Små molekyler som hämmar ett seleninnehållande enzym visar god effekt mot cancer i musmodeller enligt en studie i Science Translational Medicine.

Biokol kan öka reningsgraden

Kemisten Kristin Blum har i sin avhandling studerat utsläpp av organiska ämnen från små anläggningar och enskilda avlopp och hur reningen kan förbättras.

Metabogen får diabetespatent i USA

Ny nanostruktur i spermiesvansar

Med kryoelektrontomografi har forskare hittat en helt ny nanostruktur inne i spermiernas svansar.

Life assays befarar kapitalbrist

300 miljoner till nya material

Nya upptäckter om gonorre

Strukturstudier av membranproteiner på gonorrebakteriens yta ger förhoppningar om möjliga behandlingar, eventuellt vaccin.

Symcel anställer

Nanofilter fångar blodbakterier

Ett blodfilter i nanoskala som effektivt fångar in bakterier vid dialys har utvecklats av kinesiska forskare.

Tumörvaccin fungerar på möss

Ozonskiktet över oss återhämtar sig inte

Ozonskiktet återhämtar sig vid polerna, men det går sämre vid lägre breddgrader som är bebodda.

Produktkandidat för snabbare sårläkning

Forskare vid Uppsala universitet och SLU har hittat ett nytt sätt att läka sår snabbare med hjälp av mjölksyrabakterier.

Hon ska leda regeringens nya life science-satsning

När Anders Lönnberg ska göra världsutställning så öppnar regeringen ett life science-kontor på regeringskansliet.

Brittiska kemiföretag flyttar ut

Fossilfritt stål möjligt

SSAB, LKAB och Vattenfall planerar att bygga en världsunik pilotanläggning för fossilfritt stål.

Enzymblock testas i ny studie

Att lansera ett block med designade enzymer som ska bryta ned olika läkemedelsrester när man spolar i toaletten, ut mot konsument är svårt.

Vattenpristagare utsedd

Apoteket plockar bort Pcure

Ska hämma stanken

Brexit ger särläkemedel problem

Ny direktör på Pfizer i Sverige

Mer vetenskap i maten

Novo Nordisk lägger nytt bud

Se alla Företagens egna nyheter

Sänd till en kollega

0.13