Sigurno ste ikad čuli za grafen u brojnim prilikama. To je vrsta materijala koja ima brojne primjene jer ima velik broj svojstava. Razvojem tehnologije tražene su alternative za stvaranje sofisticiranijih i učinkovitijih materijala s nižim troškovima proizvodnje.
U ovom ćemo vam članku reći sve karakteristike, svojstva, uporabu i zanimljivosti grafena.
Što je grafen
To je vrsta materijala koja se sastoji od skupine različitih atoma ugljika koji su smješteni zajedno dajući šesterokutni oblik. Raspored atoma tvori jednosloj koji je debeo samo jedan atom. U prirodi se nalazi neprestano i obilno u obliku grafita. Čovjek je koristio grafit uobičajenog oblika u olovkama. Jedan milimetar grafita sposoban je sadržavati 3 milijuna slojeva grafena.
Svojstva grafena
Komentirali smo da danas ima brojne primjene. I to je tvar koja ima vrlo zanimljiva svojstva. Ovim svojstvima pridružuje se obilje ugljika u prirodi. To grafen čini materijalom s velikim korisnim mogućnostima, a znanstvena ga zajednica široko proučava. Istaknut ćemo koja su glavna svojstva grafena:
- Visoka toplinska vodljivost: Pomaže u provođenju topline između materijala i optimiziranju prijenosa energije.
- Visoka električna vodljivost: Također služi za uspostavljanje električnih krugova jer vrlo dobro provodi električnu energiju.
- Veća količina elastičnosti i fleksibilnosti: Budući da ima ta svojstva, riječ je o materijalu koji je prilično oblikovan i prilagodljiv različitim situacijama.
- Velika tvrdoća: ovaj mu kapacitet daje veliki otpor.
- Veliki otpor: oko 200 puta je jači od čelika. Ima otpor sličan dijamantnom, ali s puno manjom težinom.
- Na njega ne utječe ionizirajuće zračenje.
- Sposoban je generirati električnu energiju izlažući je neko vrijeme sunčevoj svjetlosti.
- To je proziran materijal
- Njegova je velika gustoća ne dopušta prolazak atoma helija, ali omogućuje prolazak 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 grijanje provodeći elektrone- Ovo je posjed 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.
aplikacije
Zbog svih svojstava koja smo istakli, znamo da grafen ima veliku primjenjivost u brojnim industrijskim i tehnološkim sektorima. U području elektronike koristi se u proizvodnji tranzistora, mikročipova, razvoju vodljivih boja itd. U polju obnovljiva energija može poboljšati njezinu uporabu kao i u solarnoj energiji. A to je da možemo uvesti grafen u solarne panele kako bismo mogli povećati njihovu učinkovitost prilikom proizvodnje više energije.
Sljedeći je sektor u kojem se grafen koristi u automobilskom sektoru. Može se koristiti u baterijama za povećanje autonomije i smanjenje vremena punjenja. Na taj način poboljšavamo performanse električnih automobila.
Grafenske baterije
Ovaj je materijal 100 puta jači od čelika. Gustoća koju ima vrlo je slična ugljičnim vlaknima. Prednost koju ima nad sobom je ta što je 5 puta manje od aluminija. Ima dvodimenzionalni kristal s jedinstvenim svojstvima što olakšava sintezu na različite načine. To ga čini lako prilagodljivim različitim situacijama i kalupima gdje ih umetati za rad u raznim elektroničkim uređajima.
Grafenske baterije su one koje obećavaju duži životni vijek, bolje performanse i nižu cijenu. Također se ističu time što s vremenom trpe manje utjecaja, pa imaju puno 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 plus prednost u tome što se električni automobil ne puni cijelu noć jer ima dovoljno kapaciteta da ne troši energiju tijekom putovanja.
Što se tiče troškova, oni nude razne mogućnosti za prilično konkurentnu cijenu na tržištu. Oni su čak jeftiniji od ostalih uobičajenih baterija koje danas nalazimo na tržištima. Analiziramo li prednost koju nude u stvaranju Ako električno vozilo trebate puniti noću, vidimo da dugoročno predstavlja prilično značajnu uštedu.
Prednosti i nedostaci
Ukazat ćemo na to koje su prednosti i nedostaci grafena u odnosu na druge materijale. To su njegove glavne prednosti:
- Sa svojim velikim svojstvima i višestrukim možemo učinkovitije izvoditi gotovo sve vrste aplikacija.
- Budući da je njegova tvrdoća velika, imamo duži vijek trajanja od čelika, iako imamo elastičnu i fleksibilnu konzistenciju.
- Tako što mogu provoditi struju i temperaturu izveden je u brojnim namjenama.
- Grafenska baterija Sposoban je napuniti bateriju mobitela za samo 5 minuta.
- Može poslužiti kao lijek protiv raka.
Među nedostatke koje ovaj materijal ima sažet ćemo neke od najistaknutijih:
- Iako istraživači pokušavaju shvatiti koja je sve potencijalna upotreba grafena, Ne mogu sve vježbe izvući maksimum. To je jedan od razloga zašto još nema komercijalnih prijava za ovu vrstu materijala. To je samo vrsta privremene neugodnosti.
- Komercijalne primjene: ova je točka izvedena iz prethodne. Iako postoji više od 60.000 XNUMX znanstvenih članaka koji proučavaju ovaj materijal, nema komercijalnih proizvoda koji su napravljeni od grafena.
Nadam se da ćete s ovim podacima saznati više o grafenu, njegovim svojstvima i upotrebi.