Na pewno kiedykolwiek słyszałeś grafen przy wielu okazjach. Jest to rodzaj materiału, który ma wiele zastosowań, ponieważ ma wiele właściwości. Wraz z ewolucją technologii poszukiwano alternatyw, aby stworzyć bardziej wyrafinowane i wydajne materiały przy niższych kosztach produkcji.
W tym artykule przedstawimy wszystkie cechy, właściwości, zastosowania i ciekawostki grafenu.
Co to jest grafen
Jest to rodzaj materiału, który składa się z grupowania różnych atomów węgla, które są ułożone razem, tworząc sześciokątny kształt. Układ atomów tworzy monowarstwę o grubości tylko jednego atomu. Występuje stale i obficie w przyrodzie w postaci grafitu. Człowiek powszechnie używał grafitu w ołówkach. Jeden milimetr grafitu jest w stanie pomieścić 3 miliony warstw grafenu.
Właściwości grafenu
Skomentowaliśmy, że ma dziś wiele zastosowań. I jest to substancja, która ma bardzo ciekawe właściwości. Właściwości te łączy obfitość węgla w przyrodzie. To sprawia, że grafen jest materiałem o ogromnych przydatnych możliwościach i jest szeroko badany przez społeczność naukową. Podkreślimy, jakie są główne właściwości grafenu:
- Wysoka przewodność cieplna: Pomaga przewodzić ciepło między materiałami i optymalizować transfer energii.
- Wysoka przewodność elektryczna: Służy również do tworzenia obwodów elektrycznych, ponieważ bardzo dobrze przewodzi prąd.
- Większa elastyczność i elastyczność: Ponieważ ma te właściwości, jest materiałem dość podatnym na formowanie i można go dostosować do różnych sytuacji.
- Wysoka twardość: ta pojemność zapewnia mu dużą odporność.
- Wysoka odporność: jest około 200 razy mocniejsza niż stal. Ma odporność podobną do diamentu, ale przy znacznie mniejszej wadze.
- Nie ma na nią wpływu promieniowanie jonizujące.
- Jest w stanie wytwarzać energię elektryczną, wystawiając ją przez pewien czas na działanie promieni słonecznych.
- Jest to przezroczysty materiał
- Jego duża gęstość nie przepuszcza atomów helu, ale pozwala na przepływ wody, która może wyparować z taką samą prędkością, jak w otwartym pojemniku.
- Działa antybakteryjnie: materiał i jego skład nie pozwalają na rozwój bakterii na jego powierzchni.
- Generuje ogrzewanie poprzez przewodzenie elektronów- To nieruchomość, którą można przejeżdżać i zasilać prądem.
- Zużywaj niewielką ilość energii elektrycznej jeśli porównamy to z innymi związkami: może to prowadzić do dużych oszczędności w dłuższej perspektywie.
aplikacje
Dzięki wszystkim właściwościom, które wskazaliśmy, wiemy, że grafen ma świetne zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu i technologii. W dziedzinie elektroniki jest używany do produkcji tranzystorów, mikroczipów, opracowywania przewodzących atramentów itp. W dziedzinie energia odnawialna może zwiększyć jej wykorzystanie, podobnie jak w przypadku energii słonecznej. Chodzi o to, że możemy wprowadzić grafen do paneli słonecznych, aby zwiększyć ich wydajność, jeśli chodzi o wytwarzanie większej ilości energii.
Kolejnym sektorem, w którym wykorzystywany jest grafen, jest sektor motoryzacyjny. Może być stosowany w akumulatorach w celu zwiększenia autonomii i skrócenia czasu ładowania. W ten sposób poprawiamy osiągi samochodów elektrycznych.
Baterie grafenowe
Ten materiał jest 100 razy mocniejszy niż stal. Jego gęstość jest bardzo podobna do włókna węglowego. Zaletą jest to, że waży 5 razy mniej niż aluminium. Posiada dwuwymiarowy kryształ o unikalnych właściwościach, który ułatwia syntezę na różne sposoby. Dzięki temu można go łatwo dostosować do różnych sytuacji i form, w których można je wkładać do pracy w różnych urządzeniach elektronicznych.
Baterie grafenowe to takie, które obiecują dłuższą żywotność, lepszą wydajność i niższą cenę. Wyróżniają się również tym, że z czasem odczuwają mniejszy wpływ, dzięki czemu mają znacznie dłuższy okres użytkowania niż normalnie.
Zaletą, jaką oferują w porównaniu z innymi popularnymi akumulatorami, jest to, że pozwalają na pracę w wyższych temperaturach, dzięki czemu są idealnym rozwiązaniem poprawiającym żywotność akumulatorów do samochodów elektrycznych. Daje to dodatkową zaletę polegającą na tym, że samochód elektryczny nie ładuje się przez całą noc, ponieważ ma wystarczającą pojemność, aby nie marnować energii podczas podróży.
Pod względem kosztów oferują różne możliwości za dość konkurencyjną cenę na rynku. Są nawet tańsze niż inne popularne baterie, które znajdujemy obecnie na rynkach. Jeśli przeanalizujemy korzyści, jakie oferują z robienia Jeśli musisz ładować pojazd elektryczny w nocy, widzimy, że w dłuższej perspektywie oznacza to dość znaczną oszczędność.
Zalety i wady
Zwrócimy uwagę na zalety i wady grafenu w porównaniu z innymi materiałami. Oto jego główne zalety:
- Dzięki swoim dużym właściwościom i wielu możemy wydajniej wykonywać prawie wszystkie rodzaje aplikacji.
- Ponieważ jej twardość jest wysoka, mamy dłuższą żywotność niż stal pomimo elastycznej i elastycznej konsystencji.
- Będąc w stanie przewodzić prąd i temperaturę pochodzi w wielu zastosowaniach.
- Bateria grafenowa Jest w stanie naładować baterię telefonu komórkowego w zaledwie 5 minut.
- Może służyć jako lek na raka.
Wśród wad tego materiału podsumujemy niektóre z najważniejszych:
- Chociaż naukowcy próbują dowiedzieć się, jakie są wszystkie potencjalne zastosowania grafenu, Nie każda praktyka wyciąga z tego maksimum. Jest to jeden z powodów, dla których nie ma jeszcze komercyjnych zastosowań tego typu materiału. To tylko rodzaj chwilowej niedogodności.
- Zastosowania komercyjne: ten punkt wywodzi się z poprzedniego. Chociaż istnieje ponad 60.000 XNUMX artykułów naukowych, które analizują ten materiał, nie ma produktów handlowych wykonanych z grafenu.
Mam nadzieję, że dzięki tym informacjom dowiesz się więcej o grafenie, jego właściwościach i zastosowaniach.