Obsah:
Definice - Co znamená Graphene?
Graphene je dvourozměrný uhlíkový allotrop s atomy uhlíku uspořádanými v dvourozměrné voštinové mříži. Poprvé byl izolován v roce 2004 a je extrémně tenkým materiálem a je pružný a průhledný. Je to jeden z nejsilnějších materiálů v současnosti a uspořádání uhlíku mu dodává atraktivní a neobvyklé vlastnosti. Z těchto důvodů je to jeden z nejslibnějších nanomateriálů a je zvažován v široké škále aplikací od optiky po elektroniku.
Techopedia vysvětluje Graphene
Díky silným vazbám a nepřerušenému vzorci mezi atomy uhlíku je grafen považován za nejsilnější materiál v současnosti. Protože nosiče náboje v grafenu mají malou efektivní hmotnost; mají atraktivní elektrické a tepelné vlastnosti s ohledem na elektronická zařízení. Elektrické vlastnosti zahrnují optickou průhlednost, vysokou schopnost přenášet proud a vysokou pohyblivost nebo rychlost nosiče. Mezi tepelné vlastnosti patří vysoká tepelná vodivost a vysoká mechanická pevnost. Grafen vede elektřinu s elektrony pohybujícími se výrazně rychleji než křemík s menším počtem přerušení. Je také vynikajícím vodičem tepla a je vodivý nezávisle na přítomné teplotě. Dvourozměrná struktura grafenu zlepšuje elektrostatiku potřebnou pro tranzistory. Grafen je hmotnostně silnější než ocel.
Mechanická exfoliace z objemového grafitu a grafitizace epitaxně pěstovaných krystalů SiC jsou dvě hlavní výrobní techniky používané pro grafen. První metoda zahrnuje loupání vrstveného grafitu a je svou povahou jednoduchá a schopná produkovat jednotlivé vrstvy grafenu. Druhá metoda zahrnuje vystavení krystalů SiC teplotám nad 1 300 ° C (1 300 ° C), což má za následek odpařování méně pevně držených atomů křemíku z povrchu.
O grafenu se uvažuje v celé řadě aplikací a v různých oborech. Graphene se používá pro zvýšení kapacity a rychlosti nabíjení baterií. Může také pomoci nepřímo zvýšit životnost baterií. Graphene se přizpůsobuje mnoha současným a plánovaným aplikacím pro uhlíkové nanotrubice. Vzhledem k tomu, že pro pohyb elektronů mezi vrstvami je zapotřebí méně světelné energie, je grafen zkoumán pro použití v solárních článcích. Rovněž se uvažuje o použití v technologiích, jako jsou tranzistory a průhledné obrazovky.
