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
Inläggen nedan modereras inte i förväg och omfattas därmed inte av webbplatsens utgivningsbevis.
Startsidan just nu

Lund bland toppuniversitet

Good Food Institute startar ett nytt forskningsprogram, totalt 3 miljoner dollar, om växtbaserade livsmedel och s k Clean Meat (CM).

De tippas få Nobelpris

Mer läkemedelsexport till Kina

Kemiföretagen förutspår en fortsatt god försäljningstillväxt under andra halvan av 2018 visar en färsk konjunkturenkät från IKEM – innovations- och kemiindustrierna.

Äter mikroplastpartiklar

Mygglarver kan äta mikroplastpartiklar som sedan förs över till den vuxna myggan visar en ny studie.

Designar alternativ till antibiotika

Martina Kulén, Kemiska institutionen, Umeå universitet, har i sitt avhandlingsarbete arbetat med utveckling av antivirulens-molekyler mot två olika bakterier.

EU satsar på crowdfunding för startup-bolag

EIT Health lanserar en paneuropeisk plattform för finansiering av små bolag inom life science och hälsa.

Nyhetsbrev

Ny diagnostik för sen Alzheimers

Forskare vid bl a Lunds universitet har utvärderat en ny PET-metod för att hitta proteinet tau i hjärnan på patienter med misstänkt alzheimers.

Arkiv

Studerar signalvägar i realtid

Forskare vid Umeå universitet och Max Planck-institutet för molekylär fysiologi i Dortmund, presenterar en ny kemo-optogenetisk metod för att studera proteinrörelser på cellnivå.

Mer till aktieutdelning än till FoU

Fyra stora läkemedelsbolag lägger systematiskt sina vinster i skatteparadis visar en ny rapport från hjälporganisationen Oxfam.

Låga halter påverkar hormonnivåer

I en ny studie i Environment International rapporterar forskare att de har hittat kopplingar mellan kemikalieblandningar från kosmetika och förändringar i kvinnors fertilitetshormoner.

Hon tar över ansvaret i Mercodia

Fernströmpris till Huntington-forskare

SLU-forskare får Ig Nobelpris

Vid en ceremoni på Harvard University igår fick forskare från bland annat SLU ta emot 2018 års Ig Nobelpris i biologi.

Satsar på etanolproduktion i Rumänien

Clariant investerar 100 miljoner euro i en fabrik för produktion av cellulosaetanol från jordbruksrester i Craiova-regionen i Rumänien.

"Kemikalieskatten driver kunder utomlands"

Plus

Stora förhoppningar på Testa Center

I en ny byggnad på GE Healthcares sajt i Uppsala har nu testbädden för produktion av framtidens biologiska läkemedel officiellt invigts.

Plus

Bra tid för analytiska kemister

Jonathan Sweedler är analytisk kemist som specialiserat sig inom neurokemi, analyser i enstaka neuroner/hjärnceller.

3000 möten på Nordic Life Science Days

I år hölls sjätte omgången av Nordic Life Science Days, SwedenBios årliga event för branschen, med ännu större fokus på partneringmöten.

Nya hörselceller upptäckta

Upptäckten av nya typer av nervceller i innerörat kan leda till nya behandlingar av hörselskador.

Dom i patentstriden om CRISPR-Cas9

Den 10 september beslutade en amerikansk appelationsdomstol att döma till fördel för Broad Institute, MIT, i patentstriden om rättigheterna till CRISPR-Cas9.

De tog hem Startup Challenge

12 startup-bolag tävlade på första kvällen av Nordic Life Science Days 2018. Tre vinnare röstades fram av publiken.

Avfall + avfall = rent

Örebroforskare har tagit fram en metod för att rena lakvatten från gruvavfall och demonstrerat den i en nedlagd gruva.

Zealand Pharma säljer för 1,8 miljarder

Tillfällig direktör på MAX IV

Supersnabb cyaniddetektor

Årets bioteknikbyggare

Patent godkänt i Japan

Ny topp till Sobi

Vaccinbolag anställer

Ny nod för life science och livsmedel

Antikropp mot Parkinsons

Pajalagruvan igång igen

Se alla Företagens egna nyheter

Sänd till en kollega

0.147