Co to jest grafen?

Grafen jest terminem dla specjalnej struktury lub alotropu atomów węgla, w których samoorganizują się w sześć pierścieni atomów węgla o podwójnym połączeniu w dwóch arkuszach. W skali atomowej grafen przypomina strukturę drutu z kurczaka lub strukturę ogrodzenia łańcuchowego i jest powtarzającą się dwuwymiarową strukturą, która po złożeniu w cylindry jest znana jako nanorurka węglowa lub, gdy jest ukształtowana w kule, jest często nazywana buckyball lub fulleren. Jednym z najczęstszych obszarów, w których arkusze grafenów istnieją naturalnie i są wytwarzane w niewielkich ilościach, są w powszechnie błędnych ołówkach, które ocierają arkusze sieci węglowej z punktu ołówka, gdy jest one ocierane przeciwko papierowi, pozostawiając znane ślady ołówka.

.

Zarówno materiały graficzne, jak i badania technologii grafenu są uważane za tak ważne w wieku 21 ^{st , że wygrał dwa RESe oparte na Wielkiej BrytaniiŁucznicy z University of Manchester Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki w 2010 roku. Andre Geim, holenderski fizyk i Konstantin Novoselov, fizyk-brytyjski fizyk, odkryli praktyczną metodę tworzenia 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 zostaną zbombardowane przez relatywistyczne strumienie elektronów.}

Wiele potencjalnych komercyjnych zastosowań grafenu doprowadziło do stałego wzrostu opublikowanych artykułów przez społeczność naukową. Od 2011 r. Złożono ponad 25 000 artykułów badawczych i patentówZastosowania grafenowe, przy czym rocznie średnia skok z 157 w 2004 r. Do ponad 2500 artykułów w 2010 roku. Rozwój urządzeń grafenowych i optoelektronicznych jest jednym z najbardziej obiecujących dziedzin. 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 indu.

Jedną z głównych właściwości grafenu, które sprawiłyby, że byłby użyteczny jako elastyczny ekran dotykowy dla zautomatyzowanego maszyny do kasjera (ATM) lub ogniwa słonecznego, jest to, że może być zarówno przezroczysty dla przejścia światła, jak i jednocześnie wydajnego przewodnika elektrycznego. Dopiero dopiero w 2010 r. Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki nie została przyznana, że ​​łatwy sposób produkcji dużych ilości pojedynczych warstw atomowych materiału był możliwyBle. 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 do ekranów komputerowych i telewizyjnych.

.