Laser he ne là gì? Các công bố khoa học về Laser he ne

Một phương pháp kết hợp giữa quá trình hình thành cụm bằng laser ablation và quá trình kết tinh hơi-lỏng-rắn (VLS) đã được phát triển để tổng hợp các dây nano bán dẫn. Trong quy trình này, laser ablation được sử dụng để tạo ra các cụm xúc tác có đường kính ở mức nanomet, qua đó xác định kích thước của dây tạo thành thông qua quá trình VLS. Phương pháp này đã được sử dụng để điều chế một lượng lớn dây nano silic và germani đơn tinh thể có đường kính lần lượt từ 6 đến 20 nanomet và từ 3 đến 9 nanomet, với chiều dài dao động từ 1 đến 30 micromet. Các nghiên cứu được thực hiện với nhiều điều kiện và vật liệu xúc tác khác nhau đã xác nhận rõ các chi tiết cốt lõi của cơ chế tăng trưởng, đồng thời cho thấy rằng những giản đồ pha đã được xây dựng vững chắc có thể được áp dụng hợp lý để dự đoán vật liệu xúc tác và các điều kiện tăng trưởng thích hợp phục vụ việc tổng hợp dây nano. 

Cuộn điện hóa có thể cung cấp một lượng lớn năng lượng một cách nhanh chóng, nhưng có giới hạn về lưu trữ năng lượng do chỉ có các vùng bề mặt của các điện cực mới có thể lưu trữ điện tích. Graphene đại diện cho một lựa chọn thay thế cho các điện cực than hoạt tính nhờ vào độ dẫn điện và diện tích bề mặt cao của nó, tuy nhiên các tấm graphene có xu hướng tái kết hợp và mất đi diện tích bề mặt. El-Kady và cộng sự. (trang 1326; xem bài Quan Điểm của Miller) cho thấy rằng các tấm biến đổi oxit graphite có thể được chuyển đổi bằng phần xạ laser hồng ngoại thành các tấm graphene xốp có tính linh hoạt, bền bỉ và dẫn điện cao.

Graphen cảm ứng bằng laser (LIG) là một vật liệu xốp 3D, được chế tạo thông qua việc viết laser trực tiếp với laser CO₂ trên các vật liệu carbon trong điều kiện khí quyển tự nhiên. Kỹ thuật này kết hợp việc chuẩn bị và tạo hình graphen 3D trong một bước duy nhất, không cần các bước hóa học ướt. Từ khi được khám phá vào năm 2014, LIG đã thu hút sự quan tâm nghiên cứu rộng rãi, với nhiều bài báo được công bố hàng tháng sử dụng phương pháp này. Những nghiên cứu này nhằm mục đích làm rõ cơ chế của quá trình hình thành LIG và chuyển dịch vào nhiều lĩnh vực ứng dụng khác nhau. Trong nghiên cứu này, các chiến lược phát triển để tổng hợp LIG được tóm tắt lại, bao gồm việc kiểm soát các thuộc tính của LIG như độ xốp, thành phần và đặc tính bề mặt, cũng như việc cải tiến phương pháp để chuyển đổi các tiền chất carbon khác nhau thành LIG. Lợi dụng các thuộc tính của LIG, ứng dụng của LIG trong các lĩnh vực rộng lớn như vi lưu chất, cảm biến và chất xúc tác điện được nhấn mạnh. Cuối cùng, sự phát triển tương lai về các vật liệu phân hủy sinh học và tương thích sinh học được bàn luận ngắn gọn.

Gỗ, là một nguồn tài nguyên tái tạo tự nhiên, đã trở thành trọng tâm của nhiều nghiên cứu và mối quan tâm thương mại trong các ứng dụng từ xây dựng công trình đến sản xuất hóa chất. Trong nghiên cứu này, một phương pháp đơn giản được báo cáo để biến gỗ thành graphene xốp phân cấp bằng cách sử dụng in khắc bằng laser CO₂. Các nghiên cứu tiết lộ rằng cấu trúc lignocellulose liên kết ngang vốn có trong gỗ với hàm lượng lignin cao hơn sẽ thuận lợi hơn cho việc tạo ra graphene chất lượng cao so với gỗ có hàm lượng lignin thấp. Nhờ tính dẫn điện cao (≈10 Ω mỗi ô vuông), graphene được tạo hình trên bề mặt gỗ có thể được chế tạo thành các thiết bị hiệu suất cao khác nhau, như điện cực cho sự phát triển hydrogen và oxy trong quá trình chia tách nước tổng thể với tốc độ phản ứng cao ở thế dương thấp, cũng như tụ điện cao cấp để lưu trữ năng lượng với khả năng lưu trữ cao. Sự đa dạng của kỹ thuật này trong việc hình thành các hibrid gỗ đa chức năng có thể truyền cảm hứng cho cả nghiên cứu và sự quan tâm công nghiệp trong việc phát triển các vật liệu graphene có nguồn gốc từ gỗ và các thiết bị nano của chúng.