Spisu treści:
Definicja - Co oznacza grafen?
Grafen jest dwuwymiarowym alotropem węglowym z atomami węgla ułożonymi w dwuwymiarową siatkę o strukturze plastra miodu. Po raz pierwszy został wyizolowany w 2004 roku i jest niezwykle cienkim materiałem, a jednocześnie jest elastyczny i przezroczysty. Jest to obecnie jeden z najsilniejszych materiałów, a układ karbonowy zapewnia mu atrakcyjne i niezwykłe właściwości. Z tych powodów jest to jeden z najbardziej obiecujących nanomateriałów i jest rozważany w szerokim zakresie zastosowań, od optyki po elektronikę.
Techopedia wyjaśnia grafen
Ze względu na silne wiązania i nieprzerwany wzór między atomami węgla grafen jest obecnie uważany za najsilniejszy materiał. Ponieważ nośniki ładunku w grafenie mają małą efektywną masę; mają atrakcyjne właściwości elektryczne i termiczne w stosunku do urządzeń elektronicznych. Właściwości elektryczne obejmują przezroczystość optyczną, wysoką zdolność przenoszenia prądu oraz wysoką ruchliwość lub prędkość nośnika. Właściwości termiczne obejmują wysoką przewodność cieplną i wysoką wytrzymałość mechaniczną. Grafen przewodzi prąd za pomocą elektronów poruszających się znacznie szybciej niż krzem z mniejszą liczbą przerw. Jest także doskonałym przewodnikiem ciepła i przewodzi prąd niezależnie od temperatury. Dwuwymiarowa struktura grafenu poprawia elektrostatykę wymaganą dla tranzystorów. Pod względem masy grafen jest silniejszy niż stal.
Mechaniczne złuszczanie grafitu luzem i grafityzacja epitaksjalnie wyhodowanych kryształów SiC to dwie główne techniki wytwarzania grafenu. Pierwsza metoda polega na oderwaniu grafitu warstwowego i jest prosta z natury i może wytwarzać pojedyncze warstwy grafenu. Druga metoda polega na wystawieniu kryształów SiC na temperatury powyżej 2350 ° F (1300 ° C), co powoduje odparowanie mniej szczelnie utrzymywanych atomów krzemu z powierzchni.
Grafen jest rozważany w różnych zastosowaniach i w różnych dziedzinach. Grafen służy do zwiększania pojemności i szybkości ładowania akumulatorów. Może również pomóc w pośrednim zwiększeniu żywotności baterii. Grafen przystosowuje się do wielu obecnych i planowanych zastosowań nanorurek węglowych. Ponieważ elektrony potrzebują mniej energii do przemieszczania się między warstwami, bada się grafen do zastosowania w ogniwach słonecznych. Rozważany jest również do zastosowania w technologiach takich jak tranzystory i przezroczyste ekrany.
