Co to jest grafen?

Grafen jest terminem dla specjalnej struktury lub alotropu atomów węgla, w których samoorganizują się w sześć pierścieni atomów węgla podwójnego połączenia w dwóch arkuszach.W skali atomowej grafen przypomina strukturę drutu kurczaka lub strukturę ogrodzenia łączącego łańcuch i jest powtarzającą się dwuwymiarową strukturą, która po złożeniu w cylindry jest znana jako nanorurka węglowa lub, gdy jest ukształtowana w kule., jest często nazywany Buckyball lub Fullerene.Jednym z najczęstszych obszarów, w których arkusze grafenowe istnieją naturalnie i są wytwarzane w niewielkich ilościach, znajdują się w powszechnie błędnych ołówkach, które ocierają arkusze sieci węglowej z punktu ołówka, gdy jest one ożywione na papierze, pozostawiając znane ślady ołówek.

Zarówno materiały graficzne, jak i badania technologii grafenu są uważane za tak ważne w XI wieku, że wygrał dwóch badaczy z siedzibą w Wielkiej Brytanii z University of Manchester Nagrody Nagrody w 2010 roku. Andre Geim, holenderski rosnącyFizyk i Konstantin Novoselov, fizyk russo-brytyjski, odkryli praktyczną metodę wytwarzania pojedynczych warstw atomowych grafenu.Zastosowania warstw atomowych grafenu obejmują spektrum od bardzo gęstej formy magazynowania danych w komputerach do ultrakapacytatorów do przechowywania energii elektrycznej, oraz elastyczne ogniwa słoneczne, które mogą zastąpić trudne do pracy krzemionem.Unikalny dwuwymiarowy kształt arkuszy grafenowych sprawia, że są one przydatne w badaniach fizyki cząstek w obiektach akceleratora jądrowego, gdzie mogą mieć masę spoczynkową zerową, umożliwiając im wykazanie cech zasady niepewności Heisenberga, gdy bombardowane przez relatywistyczne strumienie elektronów.

Wiele potencjalnych komercyjnych zastosowań grafenu doprowadziło do stałego wzrostu opublikowanych artykułów przez społeczność naukową.W 2011 r. W przypadku zastosowań grafenowych złożono ponad 25 000 artykułów badawczych i patentów, a rocznie średnio przeskakuje z 157 w 2004 r. Do ponad 2500 artykułów w 2010 roku. Rozwój urządzeń grafenowych i optoelektronicznych jest jednym z najbardziej obiecujących pól badanych.Wynika to z faktu, że materiał może poprawić wydajność paneli diod emitujących światło (LED) używanych we wszystkim, od ekranów komputerowych i telewizyjnych po czujniki światła.Grafen sprawiłby, że takie wyświetlacze byłyby elastyczne i bardziej trwałe, i zastąpił potrzebę stosowania rzadkich, a czasem toksycznych metali w ich produkcji, takich jak platyna i ind.

Jedna z głównych właściwości grafenu, które sprawiłyby, że jest użyteczny jako elastyczny ekran dotykowy dlaZautomatyzowana maszyna kasjera (ATM) lub ogniwo słoneczne polega na tym, że może być zarówno przezroczysty dla przejścia światła, jak i wydajnego przewodu elektrycznego w tym samym czasie.Dopóki Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki nie została przyznana w 2010 roku, możliwy był łatwy sposób produkcji dużych ilości pojedynczych warstw atomowych materiału.Od czasu publikacji metodologii produkcyjnej przez naukowców z University of Manchester, południowokoreańscy naukowcy znaleźli sposób na skalowanie procesu w celu wytworzenia arkuszy materiału, które można wykorzystać na ekranach komputerowych i telewizyjnych.