Sicuramente ne hai mai sentito parlare grafene in numerose occasioni. È un tipo di materiale che ha numerose applicazioni poiché ha un gran numero di proprietà. Con l'evoluzione della tecnologia, sono state cercate alternative per creare materiali più sofisticati ed efficienti con un costo di produzione inferiore.
In questo articolo vi racconteremo tutte le caratteristiche, proprietà, usi e curiosità del grafene.
Cos'è il grafene
È un tipo di materiale che è composto dal raggruppamento di vari atomi di carbonio che vengono posizionati insieme dando una forma esagonale. La disposizione degli atomi forma un monostrato dello spessore di un solo atomo. Si trova costantemente e abbondantemente in natura sotto forma di grafite. L'essere umano ha usato la grafite in modo comune nelle matite. Un millimetro di grafite è in grado di contenere 3 milioni di strati di grafene.
Proprietà del grafene
Abbiamo commentato che oggi ha numerose applicazioni. Ed è una sostanza che ha proprietà molto interessanti. Queste proprietà sono unite dall'abbondanza di carbonio in natura. Questo rende il grafene un materiale con grandi possibilità utili ed è ampiamente studiato dalla comunità scientifica. Evidenzieremo quali sono le principali proprietà del grafene:
- Elevata conducibilità termica: Aiuta a condurre il calore tra i materiali e a ottimizzare il trasferimento di energia.
- Elevata conducibilità elettrica: Serve anche per stabilire circuiti elettrici poiché conduce l'elettricità molto bene.
- Maggiore quantità di elasticità e flessibilità: Poiché ha queste proprietà, è un materiale abbastanza modellabile che è adattabile a diverse situazioni.
- Elevata durezza: questa capacità gli conferisce una grande resistenza.
- Alta resistenza: è circa 200 volte più resistente dell'acciaio. Ha una resistenza simile a quella del diamante, ma con un peso molto più leggero.
- Non è influenzato dalle radiazioni ionizzanti.
- È in grado di generare elettricità esponendola alla luce solare per un certo periodo.
- È un materiale trasparente
- La sua alta densità non lascia passare gli atomi di elio, ma permette il passaggio di acqua che può evaporare alla stessa velocità di un contenitore aperto.
- Ha un effetto antibatterico: il materiale e la sua composizione non consentono ai batteri di crescere sulla sua superficie.
- Genera riscaldamento conducendo elettroni- Questa è una proprietà che puoi guidare con l'elettricità.
- Consuma una quantità ridotta di elettricità se lo confrontiamo con altri composti: questo può portare a grandi risparmi a lungo termine.
applicazioni
Per tutte le proprietà che abbiamo evidenziato, sappiamo che il grafene ha una grande applicabilità in numerosi settori industriali e tecnologici. Nel campo dell'elettronica viene utilizzato nella produzione di transistor, microchip, sviluppo di inchiostri conduttivi, ecc. Nel campo della l'energia rinnovabile può migliorarne l'uso come lo è nell'energia solare. Ed è che possiamo introdurre il grafene nei pannelli solari per essere in grado di aumentare la loro efficienza quando si produce più energia.
Un altro settore in cui viene utilizzato il grafene è quello automobilistico. Può essere utilizzato nelle batterie per aumentare l'autonomia e ridurre i tempi di ricarica. In questo modo miglioriamo le prestazioni delle auto elettriche.
Batterie al grafene
Questo materiale è 100 volte più resistente dell'acciaio. La densità che ha è molto simile alla fibra di carbonio. Il vantaggio che ha su di esso è che pesa 5 volte meno dell'alluminio. Ha un cristallo bidimensionale con proprietà uniche che lo rendono facile da sintetizzare in modi diversi. Questo lo rende facilmente adattabile a diverse situazioni e stampi dove inserirli per lavorare in vari dispositivi elettronici.
Le batterie al grafene sono quelle che promettono una vita più lunga, migliori prestazioni e un prezzo inferiore. Inoltre si distinguono per subire un minor impatto nel tempo, quindi hanno una vita utile molto più lunga del normale.
Il vantaggio che offrono rispetto ad altre comuni batterie è che consentono di lavorare a temperature più elevate, rendendola una soluzione perfetta per migliorare la vita utile delle batterie per auto elettriche. Ciò aggiunge un ulteriore vantaggio di non caricare l'auto elettrica tutta la notte poiché ha una capacità sufficiente per non sprecare energia durante il viaggio.
In termini di costo, offrono varie possibilità per un prezzo abbastanza competitivo sul mercato. Sono anche più economiche di altre comuni batterie che troviamo oggi nei mercati. Se analizziamo il vantaggio che offrono di fare Se è necessario ricaricare il veicolo elettrico di notte, vediamo che a lungo termine rappresenta un risparmio piuttosto significativo.
Vantaggi e svantaggi
Indicheremo quali sono i vantaggi e gli svantaggi del grafene rispetto ad altri materiali. Questi sono i suoi principali vantaggi:
- Con le sue proprietà ampie e multiple possiamo eseguire quasi tutti i tipi di applicazioni in modo più efficiente.
- Poiché la sua durezza è elevata, abbiamo una durata maggiore rispetto all'acciaio pur avendo una consistenza elastica e flessibile.
- Potendo condurre elettricità e temperatura è derivato in numerosi usi.
- Una batteria al grafene È in grado di caricare la batteria di un telefono cellulare in soli 5 minuti.
- Può servire come medicinale contro il cancro.
Tra gli svantaggi di questo materiale, riassumeremo alcuni dei più importanti:
- Sebbene i ricercatori stiano cercando di capire quali sono tutti i potenziali usi del grafene, Non tutta la pratica ne ricava il massimo. Questo è uno dei motivi per cui non esistono ancora applicazioni commerciali per questo tipo di materiale. È solo una sorta di inconveniente temporaneo.
- Applicazioni commerciali: questo punto è derivato dal precedente. Sebbene ci siano più di 60.000 articoli scientifici che studiano questo materiale, non ci sono prodotti commerciali a base di grafene.
Spero che con queste informazioni possiate saperne di più sul grafene, le sue proprietà e i suoi usi.