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A era do grafeno ainda não chegou

Mas nasceu há dez anos, meu celular transparente onde?

Na verdade, em 2012, Konstantin Novoselov, que ganhou o Prêmio Nobel de grafeno, e seus colegas publicaram um artigo sobre "Natureza" para discutir o futuro do grafeno, dois anos de desenvolvimento. Também basicamente prova de sua previsão. Ele acredita que, como material, o grafeno "o futuro é brilhante, o caminho é tortuoso", embora possa desempenhar um papel importante no futuro, mas antes de várias dificuldades importantes a superar, essa cena não virá. Mais importante ainda, tendo em conta o enorme custo da renovação industrial, os benefícios do grafeno podem não ser suficientes para fazê-lo simplesmente substituir o equipamento existente - suas verdadeiras perspectivas, talvez por suas características únicas, novas aplicações sob medida.

O que é o grafeno no final?

O grafeno é o primeiro material a ser encontrado por uma única camada de átomos. Os átomos de carbono estão interligados em malhas hexagonais. O lápis com grafite é equivalente a inúmeras camadas de grafeno empilhadas, e os nanotubos de carbono são o grafeno enrolado em um tubo. Grafite, grafeno, nanotubos de carbono e globina.

Devido à ligação química entre os átomos de carbono, o grafeno é tenaz: pode dobrar-se para um grande ângulo sem quebrar, mas também contra a alta pressão. E porque apenas uma camada de átomos, o movimento eletrônico é limitado a um plano, trouxe novas propriedades elétricas. O grafeno é transparente na luz visível, mas hermético. Essas características tornam-no muito adequado como matéria-prima para produtos eletrônicos de proteção e transparentes. Mas adequado para o direito, realmente não vem tão rápido.

Uma das perguntas: o método de preparação. Muitos dos estudos nos mostram as características surpreendentes do grafeno, mas há uma armadilha. Esses recursos maravilhosos são muito exigentes na qualidade da amostra. Para obter o melhor das propriedades elétricas e mecânicas das amostras de grafeno, a necessidade dos meios mais demorados e dispendiosos: método de decapagem mecânica - com fita adesiva na grafite, a remoção artificial de grafeno. Não rir, Novo Shawlov em 2004 são tão preparados de grafeno.

Embora o equipamento e o conteúdo técnico necessários parecem ser baixos, mas o problema é que a taxa de sucesso é menor, obter algumas amostras para fazer pesquisas também, a produção industrial? gracejo. Para a industrialização, isso significa que não há uso. Mesmo se você dominou a mina de grafite do mundo, um dia pode descascar algumas peças ... ... claro, agora temos muitas outras maneiras de aumentar a produção e reduzir custos - o problema é que esses métodos de qualidade do produto e cair. Nós temos um método de remoção líquida: a grafite ou material carbonáceo semelhante na tensão superficial do líquido ultra-alto e, em seguida, bombardeio ultra-sônico de floco de neve de grafeno no fundo. Temos um método químico de deposição de vapor: deixe o gás que contém carbono na condensação da superfície de cobre, a formação de camada fina de grafeno e, em seguida, é despida. Temos um método de crescimento direto, no meio das duas camadas de silício diretamente para tentar cultivar uma camada de grafeno. Existe também um método químico redox, pela inserção de átomos de oxigênio para separar a folha de grafite, e assim por diante. Existem muitos métodos, mas também têm seu próprio escopo de aplicação, mas até agora não é realmente adequado para a industrialização em larga escala da tecnologia de produção industrial.

Por que esses métodos não podem produzir grafeno de alta qualidade? por exemplo. Embora a parte central de um pedaço de grafeno seja um anel perfeito de seis membros, muitas vezes é interrompido na borda e torna-se um anel de cinco ou sete membros. Isso não parece ótimo, mas o método de deposição de vapor químico produz "uma peça" de grafeno não é realmente completo, de um ponto de crescimento fora de um. Na verdade, é um certo número de pontos ao mesmo tempo que o crescimento do "policristalino", e não há como garantir que esses pontos cresçam de pequenos pedaços podem ser completamente alinhados. Assim, esses anéis deformados não são apenas distribuídos na borda, mas também existem em cada "um" para fazer isso com o grafeno, tornar-se uma fraqueza estrutural, fácil de quebrar. Pior ainda, esta ruptura de grafeno não cura como metais policristalinos, e é provável que o estenda o tempo todo. O resultado é que a força do grafeno inteiro é dividida pela metade. O material é uma área problemática, como o peixe e a pata do urso não é impossível, mas certamente não é tão rápido.


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