Рефераты
Графен для конденсаторов
От конденсатора нам нужны прежде всего три параметра — ёмкость при определённом весе и объёме, предельное рабочее напряжение и сопротивление. Ёмкость зависит от площади поверхности, но если мы делаем материал пористым и с развитой поверхностью, возрастает его сопротивление. Поэтому внимание исследователей обращается к графену. Он проводник, и он — сверхтонкие пластиночки. Графен и вообще материал, содержащий графен, можно получить множеством способов и совершенно не обязательно повторять технологию, по которой он был осмысленно получен впервые. Один из вариантов, уже опробованный и оказавшийся неплохим, — лазерное облучение полиимидной плёнки. Вариант сравнительно простой, не требующий специальной газовой среды или вакуума (облучение производится на воздухе). У этой относительно несложной технологии есть несколько управляемых параметров, в частности, можно использовать лазеры разного типа и выбирать режим облучения — непрерывный или импульсный, варьировать плотность мощности и скорость движения пятна. Принципиальная эффективность этой технологии установлена, но систематически её не изучали.
В Удмуртском федеральном исследовательском центре УрО РАН (г. Ижевск) использовали полиимидную плёнку толщиной 0,2 мм и непрерывный СО2-лазер с диаметром пятна 0,12 мм. Варьируемые величины — мощность лазера и скорость движения пятна. Оказалось, что удельная ёмкость получаемой структуры увеличивается от 2,6 до 27 мкФ/см2, то есть почти на порядок, при уменьшении скорости сканирования от 30 до 1 см/с. Для каждой скорости сканирования есть оптимальная мощность, которая изменялась, соответственно, от 3,7 до 0,5 Вт, а плотность энергии составляла от 40 до 200 Дж/см2.
Михеев К. Г. и др. Многократное изменение электроёмкости лазерно-индуцированного графена при варьировании режимов синтеза. Письма в ЖТФ, 2024, вып. 20, с. 3.