Graphene là gì

     

Graphene là 1 vật liệu mới nổi giúp ngày càng được sử dụng nhiều hơn nữa trong những lĩnh vực cuộc sống bởi đầy đủ tính chất cực kỳ ưu việt. Vậy Graphene là gì? tất cả ứng dụng như thế nào?


*

*

Graphene là một vật liệu new nổi giúp càng ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong những lĩnh vực cuộc sống thường ngày bởi phần lớn tính chất cực kì ưu việt. Tuy vậy vật liệu này lại chưa thực sự được không ít người biết đến. Vậy Graphene là gì? gồm ứng dụng như thế nào? thuộc putago.vn mày mò ngay nhé.

Bạn đang xem: Graphene là gì

*

1. Graphene là gì?

Graphene là 1 dạng thù hình của carbon bao gồm một lớp (đơn lớp) nguyên tử carbon được sắp tới xếp, liên kết nghiêm ngặt với nhau vào một mạng tổ ong nhị chiều.

Mỗi nguyên tử cacbon vào tấm graphene liên kết nghiêm ngặt với bố nguyên tử khác ở các góc hệt nhau nhau, chế tác thành một cấu trúc phẳng y như tổ ong. Tương tự như kim cưng cửng - graphene là 1 tinh thể carbon tía chiều, nơi mọi nguyên tử được liên kết với bốn bạn hàng xã - những link bền chặt này mang lại cho kết cấu độ bền xứng đáng kể.

*

Các lớp graphene xếp chồng lên nhau sản xuất thành graphite, với khoảng cách giữa các mặt phẳng là 0,335 nanomet. Những lớp graphene cá biệt trong graphite được giữ với nhau bởi lực van der Waals, lực này có thể bị bóc ra trong vượt trình tách bóc graphene ngoài graphite.

Có khoảng tầm 3 triệu lớp graphene trong một lớp graphit dày 1 mm. Theo thuật ngữ khoa học: các đặc điểm đặc biệt quan trọng của graphene bắt nguồn từ các obitan 2p, sản xuất thành các dải trạng thái π phân chia vị trí trên tấm cacbon cấu thành nên graphene.

*
Graphene là trang bị liệu vượt trội nhất được biết đến bởi nó cứng hơn kim cưng cửng nhưng bầy hồi hơn cao su; cứng hơn thép nhưng nhẹ nhàng hơn nhôm. Nhờ kết cấu độc đáo của graphene, nó mua những đặc điểm đáng bỡ ngỡ khác: Tính năng động điện tử cao, cấp tốc hơn silicon 100 lần;Graphene dẫn nhiệt tốt hơn kim cương gấp 2 lần; độ dẫn năng lượng điện của graphene cũng giỏi hơn 13 lần so với đồng.

Ngoài ra, Graphene chỉ dung nạp 2,3% ánh nắng phản xạ; nó không thấm nước nên ngay cả nguyên tử nhỏ dại nhất (heli) cũng không thể đi qua tấm graphene solo lớp không tồn tại khuyết điểm. Với diện tích mặt phẳng lên tới 2.630 mét vuông mỗi gam có nghĩa là với thấp hơn 3 gam, chúng ta cũng có thể bao phủ cục bộ một sảnh bóng.

*

Graphene là vừa lòng chất mỏng nhất mà con người nghe biết với độ dày một nguyên tử, vật liệu nhẹ độc nhất được nghe biết (với 1 mét vuông nặngkhoảng 0,77 miligam), hợp chất mạnh nhất được phát hiện nay (mạnh rộng thép từ 100-300 lần với độ bền kéo130 GPa với 1 Young"s modulus là một TPa - 150.000.000 psi), chất dẫn nhiệt rất tốt ở ánh sáng phòng (ở (4,84 ± 0,44) × 10 ^ 3 đến(5,30 ± 0,48) × 10 ^ 3 W · m − 1 · K − 1) cùng cũng là hóa học dẫn điện tốt nhất có thể được biết đến (các phân tích đã chỉ ra tính biến hóa năng động của năng lượng điện tử ở các giá trịhơn 200.000 cm2 · V − 1 · s − 1 ).Graphene thay mặt đại diện cho một loại vật liệu mới về mặt có mang chỉ dày một nguyên tử, được hotline làvật liệu hai chiều (2D) (chúng được điện thoại tư vấn là 2 chiều vì chúng chỉ mở rộng theo nhị chiều: chiều dài và chiều rộng; vì vật tư chỉ dày một nguyên tử, chiều thiết bị ba, chiều cao, được xem như là bằng không).Và chỉ ở trạng thái solo hoặc không nhiều lớp này, các đặc tính tuyệt vời của graphene new xuất hiện.

Các tính năng đáng để ý khác của graphenelà sựhấp thụ đồng đều ánh nắng của nó qua các phần bắt gặp và cận hồng ngoại của quang quẻ phổ(πα ≈ 2,3%), và kỹ năng thích hợp của chính nó để sử dụng trongvận chuyển spin.

Xem thêm: Cách Phá Khóa Mật Khẩu Điện Thoại Android Khi Quên Mật Khẩu, Cách Mở Khóa Điện Thoại Android Khi Quên Mật Khẩu

*

Bạn có thể ngạc nhiên lúc biết rằng carbon là nguyên tố có rất nhiều thứ nhì trong khung người con fan và là nguyên tố nhiều chủng loại thứ tứ trong ngoài hành tinh (tính theo khối lượng), sau hydro, heli và oxy. Điều này làm cho carbon trở nên cơ sở hóa học cho toàn bộ sự sống vẫn biết trên trái đất, tạo nên graphene có chức năng trở thành một phương án bền vững, gần gũi với môi trường xung quanh cho một trong những lượng ứng dụng gần như là vô hạn.

Kể từ khi phát chỉ ra graphene, các ứng dụng trong số ngành khoa học khác biệt đã bùng nổ, với những ích lợi to béo được tạo ra, nhất là trong thiết bị năng lượng điện tử tần số cao,cảm biếnsinh học,hóa họcvàtừ tính ,bộ bóc sóng quang băng thông cực rộng vàlưu trữ và tạo nên năng lượng.

2. Graphene được vạc hiện như vậy nào?

Graphenelần thứ nhất được nghiên cứuvề mặt lý thuyết vào trong năm 1940.Vào thời gian đó,các đơn vị khoa học mang đến rằngvật chất hai chiều là cấp thiết tồn tại về mặt thiết bị lý, bởi vậy họ không theo đuổi bài toán cô lập graphene.

Nhiều thập kỷ sau, sự lưu ý đến vấn đề này dần tăng lên và các nhà nghiên cứu và phân tích bắt đầutìm ra kỹ thuậtbóc tách bóc than chì.Họ đã cố gắng chèn các phân tử giữa các lớp graphene, cạo và rửa xát graphite, nhưng lại vẫn chưa thể nào tách được một tấm duy nhất. Cuối cùng, họ đã tất cả thể tách riêng graphene trên những vật liệu khác, nhưng không phải chỉ riêng graphene.

*

Năm 2002, nhà nghiên cứu Andre Geim của Đại học tập Manchester bắt đầu quan tâm đến graphene vàthách thức một nghiên cứu và phân tích sinh tiến sĩ đánh bóng một khối than chì thành càng không nhiều lớp càng tốt. Nghiên cứu và phân tích sinh rất có thể đạt được 1.000 lớp, nhưng quan trọng đạt được mục tiêu của Geim là 10 mang lại 100 lớp. Geim đã từng một phương pháp tiếp cận khác: băng. Ông trét nó lên than chì và tách bóc nó ra để tạo ra những miếng graphene nhiều lớp. Nhiều lần bóc băng hơn tạo nên các lớp mỏng hơn và mỏng tanh hơn, cho đến khi ông gồm một miếng graphene dày 10 lớp.

*

Nhóm của Geim đã thao tác để tinh chỉnh kỹ thuật của mình và sau cuối tạo ra một tấm nguyên tử carbon.Họ đãcông cha những phát hiện nay của mìnhtrên tạp chí “Science” trong tháng 10 năm 2004. Geim với đồng nghiệp của ông Kostya Novoselov đã nhận được giải Nobel đồ vật lý năm 2010 cho dự án công trình của họ.

Kể từ các mảnh trước tiên được làm bằng băng keo, câu hỏi sản xuất graphene đang được nâng cao với vận tốc nhanh chóng.Năm 2009, các nhà nghiên cứu và phân tích đãcó thể tạo ra ramột màng graphene gồm chiều ngang 30 inch.

3. Graphene được sản xuất như thế nào?

Như sẽ đề cập, graphene được xem là vật liệu thông minh đến nhiều mục đích công nghiệp tiên tiến và phát triển bởi đầy đủ đặc tính tuyệt vời nhất của nó. Kể từ thời điểm graphene được vạc hiện, những nhà công nghiệp đã tìm ra các phương thức chế tạo cân xứng để tạo thành các cách thức luận chất lượng cao, ổn định định, năng suất cao và có lại công dụng về bỏ ra phí.

Xem thêm: #5 Cách Sửa Màn Hình Điện Thoại Bị Sọc Dọc Sửa Thế Nào? Techcare Trả Lời

Phương pháp sản xuất graphene là 1 trong nhiệm vụ đầy thách thức, chính vì việc sử dụng vật liệu này cho các ứng dụng không giống nhau chủ yếu nhờ vào vào các cách thức chế sản xuất ở bài bản lớn.

3.1. Phân giảm vi cơ

Phân cắt vi cơ là phương thức sản xuất vật liệu dựa trên graphene, bao gồm việc bóc tách graphite sức nóng phân được thu xếp theo thiết bị tự tất cả hệ thống bằng phương pháp sử dụng băng dính. Đây là một phương pháp sản xuất graphene, trong quá trình này, graphene được bóc tách ra khỏi các tinh thể graphite