Obsah:
Definícia - Čo znamená Graphene?
Grafén je dvojrozmerný uhlík alotróp s atómami uhlíka usporiadanými v dvojrozmernej voštinovej mriežke. Prvýkrát bol izolovaný v roku 2004 a je to mimoriadne tenký materiál spolu s pružnosťou a priehľadnosťou. Je to jeden z najsilnejších materiálov v súčasnosti a uhlíkové usporiadanie mu dodáva atraktívne a nezvyčajné vlastnosti. Z týchto dôvodov je to jeden z najsľubnejších nanomateriálov a zvažuje sa v širokej škále aplikácií od optiky po elektroniku.
Techopedia vysvetľuje Graphene
Vďaka silným väzbám a neprerušenému vzoru medzi atómami uhlíka sa grafén považuje v súčasnosti za najsilnejší materiál. Pretože nosiče náboja v graféne majú malú efektívnu hmotnosť; majú atraktívne elektrické a tepelné vlastnosti vzhľadom na elektronické zariadenia. Elektrické vlastnosti zahŕňajú optickú priehľadnosť, vysokú schopnosť prenášať prúd a vysokú mobilitu alebo rýchlosť nosiča. Medzi tepelné vlastnosti patrí vysoká tepelná vodivosť a vysoká mechanická pevnosť. Grafén vedie elektrinu s elektrónmi pohybujúcimi sa výrazne rýchlejšie ako kremík s menším počtom prerušení. Je tiež vynikajúcim vodičom tepla a je vodivý nezávisle od prítomnej teploty. Dvojrozmerná štruktúra grafénu zlepšuje elektrostatiku potrebnú pre tranzistory. Grafen je hmotnostne silnejší ako oceľ.
Mechanická exfoliácia z objemového grafitu a grafitizácia epitaxne pestovaných kryštálov SiC sú dve hlavné výrobné techniky používané pre grafén. Prvá metóda spočíva v odlupovaní vrstveného grafitu a je svojou povahou jednoduchá a schopná produkovať jednotlivé vrstvy grafénu. Druhá metóda zahŕňa vystavenie kryštálov SiC teplotám nad 1 300 ° C (1 300 ° C), čo vedie k odparovaniu menej pevne držaných atómov kremíka z povrchu.
Grafén sa posudzuje v rôznych aplikáciách av rôznych oblastiach. Grafén sa používa na zvýšenie kapacity a rýchlosti nabíjania batérií. Môže tiež pomôcť pri nepriamom zvyšovaní životnosti batérií. Grafén sa prispôsobuje mnohým súčasným a plánovaným aplikáciám uhlíkových nanorúrok. Pretože na to, aby sa elektróny pohybovali medzi vrstvami, je potrebné menej svetla, výskumuje sa použitie grafénu v solárnych článkoch. Uvažuje sa tiež o použití v technológiách, ako sú tranzistory a priehľadné obrazovky.
