Grafen da się usłyszeć. Daje to zaskakujące możliwości

W Advanced Functional Materials pojawił się artykuł opisujący wykorzystywanie dźwięku do lepszego poznania grafenu. Dokładniej rzecz biorąc, chodzi o metodę LIG, w której do produkcji arkuszy wykorzystuje się laser.

Za przytoczonym pomysłem stoją bracia Li: John i Victor. Opisali oni prosty schemat przetwarzania sygnału akustycznego, który analizuje LIG w czasie rzeczywistym w celu określenia jego formy i jakości.

Czytaj też: Naukowcom udało się zastąpić ind grafenem. Produkcja elektroniki będzie odrobinę łatwiejsza

Metoda LIG wytwarza warstwy połączonych ze sobą arkuszy grafenu poprzez podgrzewanie górnej części cienkiego arkusza polimeru do 2500 stopni Celsjusza. W efekcie można uzyskać „czyste” atomy węgla, co jest szczególnie przydatne na przykład w wytwarzaniu grafenu z innych surowców, wliczając w to żywność. Jak wyjaśnia starszy z braci Li, w różnych warunkach można usłyszeć różne dźwięki, co jest związane z zachodzeniem odmiennych procesów. Wykrycie takich zmian podczas syntezy może świadczyć o właściwościach powstających materiałów.

Generalnie rzecz biorąc, ja stworzyłem połączenia pomiędzy konkretnymi dźwiękami a odpowiadającymi im produktami, a on [młodszy brat, przyp. red.] wykazał, że różne dźwięki odpowiadają różnym produktom. Poza tym, on jest znacznie lepszy ode mnie w pewnych technikach obliczeniowych, podczas gdy ja jestem przede wszystkim eksperymentatorem.

wyjaśnił John Li

Bracia Li słuchają dźwięków emitowanych przez grafen i oceniają jego właściwości

W toku badań okazało się, że prosty, kosztujący około 30 dolarów mikrofon, który został przyklejony do głowicy lasera i podłączony do telefonu komórkowego wewnątrz obudowy lasera, jest wystarczający do zbierania dźwięków, które potem są wykorzystywane do analizy. Używając tzw. szybkiej transformacji Fouriera, bracia dokonali konwersji, dzięki której uzyskali dane liczbowe z danych dźwiękowych. Te stanowią natomiast idealne narzędzie do oceny rodzaju i czystości produktu końcowego.

Czytaj też: Naukowcy użyli grafenu do stworzenia najcieńszej choinki świata

Jak wyjaśnia James Tour, w którego laboratorium prowadzono eksperymenty, analiza dźwiękowa wymyślona przez braci Li mogłaby mieć liczne zastosowania na etapie procesu produkcyjnego. Dzięki niemu można będzie jeszcze wydajniej produkować przydatne materiały, takie jak grafen, z wykorzystywaniem substancji uznawanych za odpady.