Kaksiulotteiseen grafeeniin liittyvät tutkimukset ovat alkaneet tuottaa myös materiaaliin liittyviä moniulotteisempia rakenteita. Rice-yliopiston tutkijoiden mukaan nanokokoisista savupiipuista voi olla apua jäähdytettäessä seuraavan sukupolven nanoelektroniikkaa.
Sekä grafeeni että hiilinanoputket koostuvat kuuden atomin renkaista, jotka siirtävät hyvin sähköä ja hilavärähtelyjä. Mutta kun grafeenista kasvatetaan nanoputkia, atomit helpottavat muunnosta muodostamalla rakenteen raja-alueelle seitsenkulmioita, jotka estävät lämmön siirtoa.
Ricen tutkijat havaitsivat tietokonesimulaatioiden avulla, että joidenkin atomien poistaminen grafeeniperustasta saa grafeenin ja nanoputkien välille syntymään kartion. Siirtymät vaativat silloinkin seitsenkulmioita, mutta ne ovat harvemmassa ja jättävät kuusikulmioille polun siirtää lämpöä savupiippuun. Nanosavupiiput toimivat myös lämpödiodeina.
Kaksiulotteisen grafeenin vahvuus haluttaisiin tuoda myös kolmiulotteisiin rakenteisiin. Monet tutkijat ovat sellaisia kehitelleet ja on esitetty, että sellaisista voitaisiin tehdä jopa ilmaa kevyempiä rakenteita.
MIT:n tutkijat päättivät selvittää, missä kulkevat kolmiulotteisen grafeenirakenteen kestävyysrajat. He onnistuivat luomaan atomitasoisia grafeenirakenteita, joista yksi osoittautui olevan kymmenen kertaa vahvempaa kuin teräs ja tiheydeltään vain viitisen prosenttia teräksestä.
Erilaisten grafeenirakenteiden vahvuutta testattiin 3D-tulostuksella tuotetuilla tuhatkertaisilla jäljitelmillä. Testit ja simuloinnit osoittivat että ilmaa kevyempi grafeeni-ilmapallo ei ole mahdollinen vaan se romahtaa ympäristön ilmanpaineessa.
Lisäksi tutkimus osoitti, että 3D grafeenin kokoonpanon mekaaniset ominaisuudet laskevat tiheyden suhteen paljon nopeammin kuin polymeerivaahdoilla ja alkavat siten menettää mekaanista etua polymeerisille solumateriaaleille.
Tutkimuksen tuloksia erilaisista geometrioista voi tutkijoiden mukaan hyödyntää laajasti eri materiaaleilla mutta vahvuuden suhteen geometria on määräävä tekijä eikä niinkään materiaali.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 13.1.2017
Piilaaksolainen Omnivision on julkistanut uuden kuva-anturin, joka tuo ennennäkemättömän laajan dynaamisen alueen ja elokuvatason videokuvauksen älypuhelimiin. OV50X-uutuusanturi on suunnattu huippuluokan puhelimiin, jotka tavoittelevat parasta mahdollista kuvanlaatua kaikissa valaistusolosuhteissa.
Yhdysvaltain presidentti Donald Trump on antanut uuden presidentin asetuksen, jolla perustetaan United States Investment Accelerator -niminen virasto vauhdittamaan miljardiluokan investointeja maahan. Tavoitteena on houkutella sekä kotimaisia että ulkomaisia yrityksiä sijoittamaan erityisesti strategisesti tärkeisiin aloihin, kuten puolijohdeteollisuuteen.
Teollisuus- ja ajoneuvosovelluksissa siirtyminen kohti kestävämpiä energiaratkaisuja ja tehokkaampia moottoreita tuo mukanaan uudenlaisia vaatimuksia elektroniikkasuunnittelulle. Järjestelmät yhdistävät yhä useammin laajan kaistaeron komponentteihin perustuvat suurjännitealijärjestelmät ja herkät pienjännitepiirit, kuten mikro-ohjaimet. Näiden yhdistäminen samassa kokonaisuudessa lisää sekä suorituskykyä että riskejä – galvaaninen erotus ja häiriösuojaus ovatkin nyt tärkeämpiä kuin koskaan, sanoo Toshiba Electronics Europe.
