Sigurno ste ikad čuli za to grafen u brojnim prilikama. To je vrsta materijala koja ima mnogo primena jer ima veliki broj svojstava. Razvojem tehnologije tražene su alternative za stvaranje sofisticiranijih i efikasnijih materijala s nižim troškovima proizvodnje.
U ovom članku ćemo vam reći sve karakteristike, svojstva, upotrebu i zanimljivosti grafena.
Šta je grafen
To je vrsta materijala koja se sastoji od grupiranja različitih atoma ugljenika koji su smješteni zajedno dajući šesterokutni oblik. Raspored atoma tvori jednosloj koji je debeo samo jedan atom. U prirodi se nalazi konstantno i obilno u obliku grafita. Čovjek koristi grafit na uobičajeni način u olovkama. Jedan milimetar grafita sposoban je da sadrži 3 miliona slojeva grafena.
Svojstva grafena
Komentirali smo da danas ima brojne aplikacije. I to je supstanca koja ima vrlo zanimljiva svojstva. Ovim svojstvima pridružuje se obilje ugljika u prirodi. To čini grafen materijalom s velikim korisnim mogućnostima, a naučna zajednica ga široko proučava. Istaknut ćemo koja su glavna svojstva grafena:
- Visoka toplotna provodljivost: Pomaže u provođenju topline između materijala i optimiziranju prijenosa energije.
- Visoka električna provodljivost: Takođe služi za uspostavljanje električnih krugova, jer vrlo dobro provodi električnu energiju.
- Veća količina elastičnosti i fleksibilnosti: Kako ima ova svojstva, prilično je oblikovan materijal i prilagodljiv različitim situacijama.
- Visoka tvrdoća: ovaj kapacitet mu daje veliki otpor.
- Veliki otpor: otprilike je 200 puta jači od čelika. Ima otpor sličan dijamantskom, ali sa znatno manjom težinom.
- Na njega ne utiče jonizujuće zračenje.
- Sposoban je generirati električnu energiju izlažući je neko vrijeme sunčevoj svjetlosti.
- To je proziran materijal
- Njegova je velika gustina ne pušta atome helija, ali dopušta prolaz vode koja može ispariti istom brzinom kao što bi bila u otvorenom spremniku.
- Djeluje antibakterijski: materijal i njegov sastav ne dopuštaju rast bakterija na njegovoj površini.
- Stvara grejanje provodeći elektrone- Ovo je imanje do kojeg možete voziti pored i na struju.
- Potrošite malu količinu električne energije ako ga usporedimo s drugim spojevima: to dugoročno može dovesti do velike uštede.
Aplicaciones
Zbog svih svojstava koja smo istakli, znamo da grafen ima veliku primjenjivost u brojnim industrijskim i tehnološkim sektorima. U polju elektronike koristi se u proizvodnji tranzistora, mikročipova, razvoju vodljivih boja itd. Na polju obnovljiva energija može poboljšati njegovu upotrebu kao što je to slučaj sa solarnom energijom. A to je da možemo uvesti grafen u solarne panele kako bismo mogli povećati njihovu efikasnost kada je u pitanju proizvodnja veće količine energije.
Sljedeći sektor u kojem se grafen koristi je automobilski sektor. Može se koristiti u baterijama za povećanje autonomije i skraćivanje vremena punjenja. Na taj način poboljšavamo performanse električnih automobila.
Grafenske baterije
Ovaj materijal je 100 puta jači od čelika. Gustina koju ima vrlo je slična ugljeničnim vlaknima. Prednost koju ima nad sobom je ta što je 5 puta manje od aluminijuma. Ima dvodimenzionalni kristal sa jedinstvenim svojstvima što olakšava sintezu na različite načine. To ga čini lako prilagodljivim različitim situacijama i kalupima gdje ih treba umetnuti za rad u raznim elektroničkim uređajima.
Grafenske baterije su one koje obećavaju duži životni vijek, bolje performanse i nižu cijenu. Takođe se ističu time što s vremenom trpe manje udara, tako da imaju mnogo duži vijek trajanja od uobičajenog.
Prednost koju nude u odnosu na ostale uobičajene baterije je što dopuštaju rad na višim temperaturama, što ga čini savršenim rješenjem za poboljšanje vijeka trajanja baterija na električni automobil. To dodaje dodatnu prednost zbog čega se električni automobil ne puni cijelu noć, jer ima dovoljno kapaciteta da ne troši energiju tokom putovanja.
Što se tiče troškova, oni nude različite mogućnosti za prilično konkurentnu cijenu na tržištu. Oni su čak jeftiniji od ostalih uobičajenih baterija koje danas nalazimo na tržištima. Ako analiziramo prednost koju oni nude u stvaranju Ako električno vozilo trebate puniti noću, vidimo da to dugoročno predstavlja prilično značajnu uštedu.
Prednosti i mane
Istaknut ćemo koje su prednosti i nedostaci grafena u odnosu na druge materijale. To su njegove glavne prednosti:
- Sa svojim velikim svojstvima i višestrukim možemo efikasnije izvoditi gotovo sve vrste aplikacija.
- Budući da je njegova tvrdoća velika, imamo duže trajanje od čelika, iako imamo elastičnu i fleksibilnu konzistenciju.
- Tako što mogu provoditi struju i temperaturu izveden je u brojnim upotrebama.
- Grafenska baterija Sposoban je napuniti bateriju mobilnog telefona za samo 5 minuta.
- Može poslužiti kao lijek protiv raka.
Među nedostatke koje ovaj materijal ima, sažeti ćemo neke od najistaknutijih:
- Iako istraživači pokušavaju otkriti koja je sve potencijalna upotreba grafena, Ne mogu sve prakse izvući maksimum. To je jedan od razloga zašto još nema komercijalnih aplikacija za ovu vrstu materijala. To je samo vrsta privremene neugodnosti.
- Komercijalne primjene: ova tačka izvedena je iz prethodne. Iako postoji više od 60.000 naučnih članaka koji proučavaju ovaj materijal, nema komercijalnih proizvoda koji su napravljeni od grafena.
Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o grafenu, njegovim svojstvima i upotrebi.