The Era Of Graphene Belum Belum Tiba

Tetapi ia telah dilahirkan selama sepuluh tahun, telefon bimbit telus saya di mana?

Malah, pada tahun 2012, Konstantin Novoselov, yang memenangi Hadiah Nobel untuk graphene, dan rakan-rakannya menerbitkan artikel mengenai "Alam" untuk membincangkan masa depan graphene, dua tahun pembangunan. Pada dasarnya, bukti ramalan mereka. Beliau percaya bahawa sebagai material, graphene "masa depannya cerah, jalannya berleluasa", walaupun ia mungkin memainkan peranan utama pada masa depan, tetapi sebelum beberapa kesukaran utama untuk diatasi, adegan ini tidak akan datang. Lebih penting lagi, dengan mengambil kira kos pembaharuan industri yang besar, faedah graphene mungkin tidak mencukupi untuk menjadikannya hanya menggantikan peralatan yang sedia ada - prospek yang benar, mungkin kerana ciri-ciri unik yang disesuaikan dengan aplikasi baru The

Apakah graphene pada akhirnya?

Graphene adalah bahan pertama yang boleh didapati oleh satu lapisan atom. Atom karbon yang saling terhubung ke mesh heksagon. Pensil dengan grafit bersamaan dengan lapisan yang tidak terhingga dari graphene disusun bersama-sama, dan nanotube karbon adalah graphene digulung ke dalam tiub. Grafit, graphene, nanotube karbon dan globin.

Kerana ikatan kimia di antara atom karbon, graphene adalah tenacious: boleh membengkok ke sudut yang besar tanpa melanggar, tetapi juga terhadap tekanan tinggi. Dan kerana hanya satu lapisan atom, pergerakan elektronik terhad kepada satah, ia membawa sifat elektrik baru. Graphene adalah telus dalam cahaya yang kelihatan, tetapi kedap udara. Ciri-ciri ini menjadikannya sangat sesuai sebagai bahan mentah untuk produk elektronik pelindung dan telus. Tetapi sesuai untuk yang betul, benar-benar tidak datang begitu cepat.

Salah satu soalan: kaedah penyediaan. Banyak kajian menunjukkan kepada kami ciri-ciri menakjubkan grafik, tetapi terdapat perangkap. Ciri-ciri indah ini sangat menuntut kualiti sampel. Untuk mendapatkan sifat-sifat elektrik dan mekanik yang terbaik dari sampel graphene, keperluan untuk cara yang paling memakan masa dan mahal: kaedah pelucutan mekanikal - dengan pita pelekat pada grafit, pelucutan buatan graphene. Jangan ketawa, Novo Shawlov pada tahun 2004 mereka sangat bersedia graphene.

Walaupun peralatan dan kandungan teknikal yang diperlukan kelihatannya rendah, tetapi masalahnya ialah kadar kejayaan yang lebih rendah, dapatkan beberapa sampel untuk melakukan penyelidikan juga boleh, pengeluaran perindustrian? Jenaka. Untuk perindustrian, ini bermakna tiada guna. Walaupun anda telah menguasai lombong grafit di dunia, satu hari dapat mengupas beberapa kepingan ... ... sudah tentu kita kini mempunyai banyak cara lain untuk meningkatkan pengeluaran dan mengurangkan kos - masalahnya adalah bahawa kaedah-kaedah kualiti produk dan Jatuh. Kami mempunyai kaedah pelucutan cecair: grafit atau bahan karbonat yang serupa ke dalam ketegangan permukaan cecair ultra tinggi, dan kemudian pengeboman ultrasonik dari snowflake graphene mendalam. Kami mempunyai kaedah pemendapan wap kimia: biarkan gas yang mengandungi karbon dalam pemeluwapan permukaan tembaga, pembentukan lapisan nipis graphene dan kemudian dilucutkan. Kami mempunyai kaedah pertumbuhan langsung, di tengah-tengah dua lapisan silikon secara langsung untuk cuba mengembangkan lapisan graphene. Terdapat juga kaedah redoks kimia, dengan memasukkan atom oksigen untuk memisahkan lembaran grafit, dan sebagainya. Terdapat banyak kaedah, tetapi juga mempunyai skop aplikasi mereka sendiri, tetapi setakat ini tidak sesuai untuk perindustrian besar-besaran teknologi pengeluaran perindustrian.

Kenapa kaedah ini tidak menghasilkan grafik yang berkualiti tinggi? sebagai contoh. Walaupun bahagian tengah sekeping graphene adalah cincin enam yang sempurna, ia sering terganggu di pinggir dan menjadi cincin lima atau tujuh. Ini tidak kelihatan hebat, tetapi kaedah pemendapan wap kimia menghasilkan "sekeping" graphene tidak benar-benar lengkap, dari satu titik pertumbuhan keluar. Ia sebenarnya sejumlah mata pada masa yang sama pertumbuhan "polikristalin", dan tidak ada cara untuk memastikan bahawa mata-mata ini tumbuh dari kepingan-kepingan kecil boleh disejajarkan sepenuhnya. Oleh itu, cincin-cincin yang cacat ini tidak hanya diedarkan di pinggir, tetapi juga wujud dalam setiap "satu" untuk melakukan ini daripada graphene, menjadi kelemahan struktur, mudah dipecahkan. Lebih buruk lagi, pemisahan graphene ini tidak sembuh seperti logam polikristalin, dan kemungkinan untuk memanjangkannya sepanjang masa. Hasilnya ialah kekuatan keseluruhan graphene adalah separuh. Bahan adalah kawasan yang menyusahkan, seperti ikan dan cakar tidak mungkin, tetapi tentunya tidak begitu pantas.