1. Produkzio masiboaren eta tamaina handiko arazoen apurka-apurka aurrerapenarekin, grafenoaren aplikazio industrialaren erritmoa bizkortzen ari da.Dauden ikerketen emaitzetan oinarrituta, lehen aplikazio komertzialak gailu mugikorrak, aeroespaziala eta energia berria izan daitezke.Bateria eremua.Oinarrizko ikerketa Grafenoak garrantzi berezia du fisikako oinarrizko ikerketarako.Esperimentuen bidez egiaztatu aurretik teorikoki soilik froga daitezkeen efektu kuantiko batzuk ahalbidetzen ditu.
2. Bi dimentsioko grafenoan, badirudi elektroien masa ez dela existitzen.Propietate honek grafenoa materia kondentsatu arraroa bihurtzen du, mekanika kuantiko erlatibista aztertzeko erabil daitekeena; masarik gabeko partikulak argiaren abiaduran mugitu behar direlako. Hori dela eta, mekanika kuantiko erlatibistak deskribatu behar du, fisikari teorikoei ikerketaren norabide berri bat eskaintzen diena: batzuk. Hasiera batean partikula azeleragailu erraldoietan egin behar ziren esperimentuak grafenoarekin egin daitezke laborategi txikietan.Zero energia-hutsunearen erdieroaleak geruza bakarreko grafenoa dira batez ere, eta egitura elektroniko honek larriki eragingo dio gas molekulen paperari bere gainazalean.Grafito soltearekin alderatuta, geruza bakarreko grafenoaren funtzioa gainazaleko erreakzio jarduera hobetzeko grafenoaren hidrogenazio eta oxidazio erreakzioen emaitzek erakusten dute, grafenoaren egitura elektronikoak gainazaleko jarduera modulatu dezakeela adierazten du.
3. Gainera, grafenoaren egitura elektronikoa modu egokian alda daiteke gas molekularen adsortzioaren indukzioz, eta horrek eramaileen kontzentrazioa aldatzen ez ezik, grafeno ezberdinekin dopa daiteke.Sentsore grafenoa sentsore kimiko batean bihur daiteke.Prozesu hau grafenoaren gainazaleko adsortzio-errendimenduarekin osatzen da batez ere.Zenbait jakintsuren ikerketen arabera, grafeno-detektagailu kimikoen sentikortasuna molekula bakarreko detekzioaren mugarekin aldera daiteke.Grafenoaren bi dimentsioko egitura bereziak oso sentikorra egiten du inguruko ingurunearekiko.Grafenoa material aproposa da biosentsore elektrokimikoetarako.Grafenoz egindako sentsoreek sentsibilitate ona dute medikuntzan dopamina eta glukosa detektatzeko.Transistore grafenoa transistoreak egiteko erabil daiteke.Grafenoaren egituraren egonkortasun handia dela eta, transistore mota honek oraindik egonkor funtziona dezake atomo bakar baten eskalan.
4. Aitzitik, egungo silizioan oinarritutako transistoreek egonkortasuna galduko dute 10 nanometro inguruko eskalan;grafenoaren elektroien erreakzio-abiadura ultra-azkarrak kanpo-eremuarekiko egiten dituen transistoreak funtzionamendu-maiztasun oso altuetara hel daitezke.Esaterako, IBMk 2010eko otsailean iragarri zuen grafenozko transistoreen funtzionamendu-maiztasuna 100 GHz-ra igoko zuela, eta horrek tamaina bereko silizio-transistoreena gainditzen du.Pantaila malgua Pantaila malguak arreta handia erakarri zuen Consumer Electronics Show-n, eta etorkizunean gailu mugikorren pantailetarako pantaila malguak garatzeko joera bihurtu da.
5. Pantaila malguaren etorkizuneko merkatua zabala da, eta grafenoa oinarrizko material gisa izateko aukera ere itxaropentsua da.Hego Koreako ikertzaileek grafenozko geruza anitzez eta beira-zuntzezko poliester xafla substratu batez osatutako pantaila garden malgu bat ekoitzi dute lehen aldiz.Hego Koreako Samsung eta Sungkyunkwan Unibertsitateko ikertzaileek telebista baten tamainako grafeno hutsezko pieza bat fabrikatu dute 63 cm-ko zabalerako beira-zuntz gardeneko poliester taula malgu batean.Hauxe dela esan zuten, alde handiz, grafeno-blokerik handiena.Ondoren, grafeno blokea erabili zuten ukipen-pantaila malgu bat sortzeko.
6. Ikertzaileek esan dute, teorian, jendeak bere smartphone-ak biribil ditzakeela eta belarri atzean arkatz baten antzera lotu ditzakeela.Energia berrien bateriak Energia berriak grafenoaren lehen erabilera komertzialaren eremu garrantzitsua dira.Estatu Batuetako Massachusettseko Teknologia Institutuak arrakastaz garatu ditu panel fotovoltaiko malguak gainazalean grafenozko nano-estaldurak dituztenak, eguzki-zelula garden eta deformagarriak fabrikatzeko kostua asko murrizteko.Horrelako bateriak gaueko ikusmen betaurrekoetan, kameretan eta beste kamera digital txiki batzuetan erabil daitezke.Aplikazioa gailuan.Gainera, grafenozko super baterien ikerketa eta garapen arrakastatsuak energia berrien ibilgailuen bateriaren gaitasun eskasaren eta kargatzeko denbora luzearen arazoak ere konpondu ditu, energia berrien bateriaren industriaren garapena asko azkartuz.
7. Ikerketa-emaitza sorta honek grafenoa energia berrien baterien industrian aplikatzeko bidea ireki zuen.Gatzgabetzeko grafeno-iragazkiak beste desalinizazio teknologiak baino gehiago erabiltzen dira.Ur-inguruneko grafeno oxido-filma urarekin harreman estuan egon ondoren, 0,9 nanometro inguruko zabalera duen kanal bat sor daiteke, eta tamaina hori baino ioi edo molekulak azkar igaro daitezke.Grafeno-filmeko kanal kapilarren tamaina gehiago konprimitzen da baliabide mekanikoen bidez, eta poroen tamaina kontrolatzen da, eta horrek gatza modu eraginkorrean iragazten du itsasoko uretan.Hidrogenoa biltegiratzeko materialak grafenoak pisu arina, egonkortasun kimiko handia eta azalera espezifiko handia ditu, eta hidrogenoa biltegiratzeko materialetarako hautagai onena da.Aeroespazialean eroankortasun handiko, indar handiko, ultra-arin eta mehearen ezaugarriak direla eta, grafenoaren aplikazio abantailak industria aeroespazialean eta militarrean ere oso nabarmenak dira.
8. 2014an, Estatu Batuetako NASAk eremu aeroespazialean erabiltzen den grafenozko sentsore bat garatu zuen, lurreko altuera handiko atmosferan oligoelementuak eta espazio-ontzietako egitura-akatsak hauteman ditzakeena.Grafenoak paper garrantzitsuagoa izango du aplikazio potentzialetan, hala nola, hegazkin ultraarinen materialetan.Elementu fotosentikorra elementu fotosentikor mota berri bat da, grafenoa elementu fotosentikorren material gisa erabiltzen duena.Egitura berezi baten bidez, lehendik dagoen CMOS edo CCD-ekin alderatuta, fotosentsibilitatearen gaitasuna milaka aldiz handitzea espero da, eta energia-kontsumoa jatorrizkoaren %10 baino ez da.Monitoreen eta satelite bidezko irudien alorrean erabil daiteke, eta kameretan, telefono adimendunetan eta abarretan erabil daiteke. Material konposatuak Grafenoan oinarritutako material konposatuak ikerketaren norabide garrantzitsua dira grafenoaren aplikazioen arloan.Errendimendu bikaina erakutsi dute energia biltegiratzearen, kristal likidoen gailuen, gailu elektronikoen, material biologikoen, sentsoreen materialen eta katalizatzaileen garraiatzaileen alorretan, eta aplikazio aukera zabala dute.
9. Gaur egun, grafeno-konpositeen ikerketa, batez ere, grafeno-polimero-konpositeetan eta grafenoan oinarritutako nanokonposite inorganikoetan oinarritzen da.Grafenoaren ikerketan sakontzearekin batera, grafenoaren errefortzuen aplikazioa ontziratu gabeko metaletan oinarritutako konpositeetan Jendeak gero eta arreta handiagoa jartzen du.Funtzio anitzeko polimero-konpositeek eta grafenoz egindako erresistentzia handiko zeramikazko material porotsuek material konposatuen propietate berezi asko hobetzen dituzte.Biografenoa giza hezur-muineko zelula ama mesenkimalen bereizketa osteogenikoa azkartzeko erabiltzen da, eta grafeno epitaxialaren biosentsoreak egiteko ere erabiltzen da silizio karburoan.Aldi berean, grafenoa nerbio-interfaze-elektrodo gisa erabil daiteke propietateak aldatu edo suntsitu gabe, hala nola seinalearen indarra edo orbain-ehunen eraketa.Bere malgutasuna, biobateragarritasuna eta eroankortasuna direla eta, grafeno-elektrodoak in vivo askoz egonkorragoak dira wolframio edo silizio-elektrodoak baino.Grafeno oxidoa oso eraginkorra da E. coli-ren hazkuntza inhibitzeko, giza zelulak kaltetu gabe.
Argitalpenaren ordua: 2021-10-06