Určite ste už niekedy počuli grafén pri mnohých príležitostiach. Je to druh materiálu, ktorý má veľa aplikácií, pretože má veľké množstvo vlastností. S vývojom technológie sa hľadali alternatívy k vytvoreniu sofistikovanejších a efektívnejších materiálov s nižšími výrobnými nákladmi.
V tomto článku vám povieme všetky vlastnosti, vlastnosti, použitie a kuriozity grafénu.
Čo je to grafén
Je to typ materiálu, ktorý sa skladá zo zoskupenia rôznych atómov uhlíka, ktoré sú umiestnené spolu a vytvárajú šesťuholníkový tvar. Usporiadanie atómov vytvára monovrstvu, ktorá má hrúbku iba jedného atómu. Nachádza sa neustále a hojne v prírode vo forme grafitu. Človek použil v ceruzkách grafit bežnej formy. Jeden milimetr grafitu je schopný obsahovať 3 milióny vrstiev grafénu.
Vlastnosti grafénu
Zmienili sme sa, že dnes má množstvo aplikácií. A je to látka, ktorá má veľmi zaujímavé vlastnosti. Tieto vlastnosti spája množstvo uhlíka v prírode. Toto robí z grafénu materiál s veľkými užitočnými možnosťami a vedecká komunita ho veľmi študuje. Zvýrazníme, aké sú hlavné vlastnosti grafénu:
- Vysoká tepelná vodivosť: Pomáha viesť teplo medzi materiálmi a optimalizovať prenos energie.
- Vysoká elektrická vodivosť: Slúži tiež na vytvorenie elektrických obvodov, pretože vedie veľmi dobre elektrinu.
- Väčšia pružnosť a pružnosť: Pretože má tieto vlastnosti, je to dosť tvarovateľný materiál, ktorý je prispôsobiteľný rôznym situáciám.
- Vysoká tvrdosť: táto kapacita mu dáva veľkú odolnosť.
- Vysoká odolnosť: je asi 200-krát pevnejšia ako oceľ. Má podobnú odolnosť ako diamant, ale s oveľa ľahšou hmotnosťou.
- Nie je ovplyvňovaný ionizujúcim žiarením.
- Je schopný vyrábať elektrinu určitým časom vystaveným slnečnému žiareniu.
- Je to priehľadný materiál
- Jeho vysoká hustota neprepúšťa atómy hélia, ale umožňuje priechod vody, ktorá sa môže odparovať rovnakou rýchlosťou, ako by to bolo v otvorenej nádobe.
- Má antibakteriálny účinok: materiál a jeho zloženie neumožňuje množenie baktérií na jeho povrchu.
- Vytvára ohrev vedením elektrónov- Toto je nehnuteľnosť, ktorú môžete riadiť na základe elektriny.
- Spotrebujte nízke množstvo elektriny ak to porovnáme s inými zlúčeninami: môže to z dlhodobého hľadiska viesť k veľkým úsporám.
aplikácie
Vďaka všetkým vlastnostiam, na ktoré sme poukázali, vieme, že grafén má vynikajúcu použiteľnosť v mnohých priemyselných a technologických odvetviach. V oblasti elektroniky sa používa pri výrobe tranzistorov, mikročipov, vývoji vodivých atramentov atď. V oblasti obnoviteľná energia môže zvýšiť jej využitie tak, ako je to v solárnej energii. A to je to, že môžeme do solárnych panelov zaviesť grafén, aby sme dokázali zvýšiť ich účinnosť pri výrobe väčšieho množstva energie.
Ďalším sektorom, v ktorom sa používa grafén, je automobilový priemysel. Môže byť použitý v batériách na zvýšenie autonómie a skrátenie času nabíjania. Týmto spôsobom zlepšujeme výkon elektromobilov.
Grafénové batérie
Tento materiál je stokrát pevnejší ako oceľ. Hustota, ktorú má, je veľmi podobná uhlíkovým vláknam. Výhodou, ktorú nad ním má, je to, že váži 100-krát menej ako hliník. Má dvojrozmerný kryštál s jedinečnými vlastnosťami, ktoré uľahčujú syntézu rôznymi spôsobmi. Vďaka tomu je ľahko prispôsobiteľný rôznym situáciám a formám, kam ich vložiť, aby mohli pracovať v rôznych elektronických zariadeniach.
Grafénové batérie sú tie, ktoré sľubujú dlhšiu životnosť, lepší výkon a nižšiu cenu. Vynikajú tiež tým, že časom utrpeli menší dopad, takže majú oveľa dlhšiu životnosť ako obvykle.
Výhodou, ktorú ponúkajú oproti iným bežným batériám, je to, že umožňujú prácu pri vyšších teplotách, čo z nej robí dokonalé riešenie na zlepšenie životnosti batérií na elektromobily. To zvyšuje výhodu toho, že sa elektromobil nenabíja celú noc, pretože má dostatočnú kapacitu na to, aby počas cesty nestrácal energiu.
Z hľadiska nákladov ponúkajú rôzne možnosti za pomerne konkurenčnú cenu na trhu. Sú dokonca lacnejšie ako iné bežné batérie, ktoré dnes nájdeme na trhoch. Ak analyzujeme výhodu, ktorú ponúkajú Ak potrebujete elektrické vozidlo nabíjať v noci, vidíme, že z dlhodobého hľadiska to predstavuje dosť výraznú úsporu.
Výhody a nevýhody
Ideme poukázať na to, aké sú výhody a nevýhody grafénu v porovnaní s inými materiálmi. Toto sú jeho hlavné výhody:
- Vďaka svojim veľkým vlastnostiam a mnohonásobným dokážeme efektívnejšie vykonávať takmer všetky druhy aplikácií.
- Pretože je jeho tvrdosť vysoká, máme dlhšiu životnosť ako oceľ napriek tomu, že máme elastickú a pružnú konzistenciu.
- Schopnosťou viesť elektrinu a teplotu je odvodený z mnohých použití.
- Grafénová batéria Je schopný nabiť batériu mobilného telefónu iba za 5 minút.
- Môže slúžiť ako liek proti rakovine.
Medzi nevýhody, ktoré tento materiál má, zhrnieme niektoré z najpozoruhodnejších:
- Aj keď sa vedci snažia prísť na to, aké sú všetky potenciálne možnosti využitia grafénu, Nie všetka prax z toho vyťaží maximum. To je jeden z dôvodov, prečo pre tento typ materiálu zatiaľ neexistujú žiadne komerčné aplikácie. Je to len druh dočasnej nepríjemnosti.
- Komerčné použitie: tento bod je odvodený od predchádzajúceho. Aj keď tento materiál študuje viac ako 60.000 XNUMX vedeckých článkov, neexistujú žiadne komerčné výrobky vyrobené z grafénu.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o graféne, jeho vlastnostiach a použití.