Van massief tot massaloos | Grafeen (graphene)
Van massief tot massaloos

Natuurkundigen aan de universiteit van Arkansas ontdekten een manier om de transitie van grafiet naar grafeen te bestuderen en controleren. Een belangrijke stap in het leerproces om dit materiaal te kunnen gebruiken in dagelijkse toepassingen.

Elektronen die door grafiet, het ‘lood’ uit je potlood, bewegen hebben massa en ondervinden weerstand, maar elektronen die door grafeen, een koolstof van één atoom hoog, bewegen zijn massaloos en ondervinden bijna geen weerstand. Dat maakt van grafeen een uitstekend kandidaat-materiaal in toekomstige energievoorzieningen en ook voor ‘quantum computing’, waar het enorme berekeningen kan maken en weinig energie zou verbruiken.

“De overgang van grafiet naar grafeen kan willekeurig zijn,” zei Xu. “Ons idee was om dit te controleren.”

De onderzoekers gebruikten een nieuwe techniek,’electrostatic manipulation scanning tunneling microscopy’, om op die manier de toplaag van grafiet te ‘liften’ en zo grafeen te creëren.

Met deze techniek kunnen onderzoekers bepalen hoeveel kracht er nodig is om grafeen te maken en hoeveel afstand er zich bevindt tussen grafeen en grafiet alsook de totale energie van het proces.

Hoe geraken elektronen aan hun massa? Dat is een fundamenteel onderwerp gerelateerd aan de jacht op het ‘Higgs boson’ of ‘Gods deeltje’, een lang verondersteld elementair deeltje met voorspelde eigenschappen zoals een gebrek aan spin of elektrische lading, maar geen voorspelbare waarde voor massa. De term “Gods deeltje” werd bedacht door Nobelprijswinnaar natuurkundige Leon Lederman, en wordt gebruikt door leken, niet natuurkundigen, meer als een verklaring voor hoe het subatomaire universum werkt dan hoe het allemaal begon.

In staat zijn om elektronen tussen een massieve en een massaloze staat te bewegen verleent onderzoekers de mogelijkheid om deze dualiteit verder te bestuderen.

Trouwens, komende woensdag 4 juli presenteert CERN in Melbourne, Australië, een update van de jacht op het Higgs-boson.

Xu en zijn collega’s zijn onderzoekers in de J. William Fulbright College of Arts and Sciences.

Peng Xu, Paul Thibado, Yurong Yang, Laurent Bellaiche en hun collega’s rapporteerden hun bevindingen in het tijdschrift Carbon.

Bron: newswire.uark.edu


3D print schaalmodel structuur grafeen