1. Seri üretimin kademeli olarak ilerlemesi ve büyük boyutlu problemlerle birlikte, grafenin endüstriyel uygulama hızı da hızlanıyor.Mevcut araştırma sonuçlarına göre ilk ticari uygulamalar mobil cihazlar, havacılık ve yeni enerji olabilir.Pil alanı.Temel araştırma Grafen, fizikteki temel araştırmalar için özel bir öneme sahiptir.Daha önce yalnızca teorik olarak gösterilebilen bazı kuantum etkilerinin deneylerle doğrulanabilmesini sağlar.
2. İki boyutlu grafende elektronların kütlesi yok gibi görünüyor.Bu özellik, grafeni, göreli kuantum mekaniğini incelemek için kullanılabilecek nadir, yoğun bir madde haline getirir; çünkü kütlesiz parçacıklar ışık hızında hareket etmelidir. Bu nedenle, teorik fizikçilere yeni bir araştırma yönü sağlayan göreli kuantum mekaniği tarafından tanımlanmalıdır: Başlangıçta dev parçacık hızlandırıcılarda yapılması gereken deneyler, küçük laboratuvarlarda grafen ile gerçekleştirilebilir.Sıfır enerji aralığı yarı iletkenleri esas olarak tek katmanlı grafendir ve bu elektronik yapı, gaz moleküllerinin yüzeyindeki rolünü ciddi şekilde etkileyecektir.Toplu grafitle karşılaştırıldığında, tek katmanlı grafenin yüzey reaksiyon aktivitesini arttırma işlevi, grafen hidrojenasyonu ve oksidasyon reaksiyonlarının sonuçlarıyla gösterilir; bu, grafenin elektronik yapısının yüzey aktivitesini modüle edebildiğini gösterir.
3. Ek olarak, grafenin elektronik yapısı, yalnızca taşıyıcıların konsantrasyonunu değiştirmekle kalmayıp aynı zamanda farklı grafenlerle de katkılanabilen gaz molekülü adsorpsiyonunun indüksiyonu ile uygun şekilde değiştirilebilir.Sensör grafeni kimyasal bir sensöre dönüştürülebilir.Bu işlem esas olarak grafenin yüzey adsorpsiyon performansı ile tamamlanır.Bazı bilim adamlarının araştırmalarına göre grafen kimyasal dedektörlerinin hassasiyeti, tek molekül tespit limitiyle karşılaştırılabilir.Grafenin benzersiz iki boyutlu yapısı, onu çevredeki ortama karşı çok hassas hale getirir.Grafen, elektrokimyasal biyosensörler için ideal bir malzemedir.Grafenden yapılan sensörler, tıpta dopamin ve glikozun tespit edilmesinde iyi bir duyarlılığa sahiptir.Transistör grafeni, transistör yapmak için kullanılabilir.Grafen yapısının yüksek kararlılığı nedeniyle bu tip transistörler tek atom ölçeğinde bile kararlı bir şekilde çalışabilir.
4. Buna karşılık, mevcut silikon bazlı transistörler yaklaşık 10 nanometrelik ölçekte stabilitelerini kaybedecek;Grafendeki elektronların dış alana ultra hızlı reaksiyon hızı, ondan yapılan transistörlerin çok yüksek çalışma frekansına ulaşmasını sağlar.Örneğin IBM, Şubat 2010'da grafen transistörlerin çalışma frekansını, aynı boyuttaki silikon transistörlerin çalışma frekansını aşan 100 GHz'e çıkaracağını duyurdu.Esnek ekran Bükülebilir ekran, Tüketici Elektroniği Fuarı'nda büyük ilgi gördü ve gelecekte mobil cihaz ekranları için esnek ekranların geliştirilmesinde trend haline geldi.
5. Esnek ekranın gelecekteki pazarı geniştir ve grafenin temel malzeme olarak kullanılması da umut vericidir.Güney Koreli araştırmacılar ilk kez çok sayıda grafen katmanından ve cam elyaf polyester levha alt katmandan oluşan esnek, şeffaf bir ekran üretti.Güney Kore'nin Samsung ve Sungkyunkwan Üniversitesi'nden araştırmacılar, 63 cm genişliğinde esnek şeffaf cam elyaf polyester levha üzerinde TV boyutunda bir parça saf grafen ürettiler.Bunun bugüne kadarki en büyük “yığın” grafen bloğu olduğunu söylediler.Daha sonra esnek bir dokunmatik ekran oluşturmak için grafen bloğunu kullandılar.
6. Araştırmacılar, teoride insanların akıllı telefonlarını katlayıp kalem gibi kulaklarının arkasına sabitleyebileceklerini söyledi.Yeni enerji pilleri Yeni enerji pilleri aynı zamanda grafenin ilk ticari kullanımının da önemli bir alanıdır.Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Massachusetts Teknoloji Enstitüsü, şeffaf ve deforme olabilen güneş pillerinin üretim maliyetini büyük ölçüde azaltabilen, yüzeyinde grafen nano kaplamalara sahip esnek fotovoltaik panelleri başarıyla geliştirdi.Bu tür piller gece görüş gözlüklerinde, kameralarda ve diğer küçük dijital kameralarda kullanılabilir.Cihazdaki uygulama.Ek olarak, grafen süper pillerin başarılı araştırma ve geliştirmesi, yeni enerji araç pillerinin yetersiz kapasitesi ve uzun şarj süresi sorunlarını da çözerek, yeni enerji pili endüstrisinin gelişimini büyük ölçüde hızlandırdı.
7. Bu araştırma sonuçları dizisi, grafenin yeni enerji pili endüstrisinde uygulanmasının yolunu açtı.Tuzdan arındırma grafen filtreleri diğer tuzdan arındırma teknolojilerine göre daha fazla kullanılmaktadır.Su ortamındaki grafen oksit filmi su ile yakın temasa geçtikten sonra yaklaşık 0,9 nanometre genişliğinde bir kanal oluşabiliyor ve bu boyuttan daha küçük iyon veya moleküller hızla geçebiliyor.Grafen filmdeki kılcal kanalların boyutu mekanik yollarla daha da sıkıştırılır ve gözenek boyutu kontrol edilir, bu da deniz suyundaki tuzu verimli bir şekilde filtreleyebilir.Hidrojen depolama malzemesi grafen, hafiflik, yüksek kimyasal stabilite ve yüksek spesifik yüzey alanı avantajlarına sahiptir ve bu da onu hidrojen depolama malzemeleri için en iyi aday haline getirir.Havacılıkta yüksek iletkenlik, yüksek mukavemet, ultra hafif ve incelik özelliklerinden dolayı grafenin havacılık ve askeri sanayideki uygulama avantajları da son derece öne çıkmaktadır.
8. 2014 yılında Amerika Birleşik Devletleri'ndeki NASA, havacılık alanında kullanılan, dünyanın yüksek irtifa atmosferindeki eser elementleri ve uzay aracındaki yapısal kusurları tespit edebilen bir grafen sensörü geliştirdi.Grafen ayrıca ultra hafif uçak malzemeleri gibi potansiyel uygulamalarda da daha önemli bir rol oynayacak.Işığa duyarlı eleman, ışığa duyarlı elemanın malzemesi olarak grafen kullanan yeni bir ışığa duyarlı eleman türüdür.Özel bir yapı sayesinde ışığa duyarlılık yeteneğinin mevcut CMOS veya CCD'ye göre binlerce kat artması bekleniyor ve enerji tüketimi orijinalinin yalnızca %10'u kadar.Monitörler ve uydu görüntüleme alanında kullanılabilir ve kameralarda, akıllı telefonlarda vb. kullanılabilir. Kompozit malzemeler Grafen bazlı kompozit malzemeler, grafen uygulamaları alanında önemli bir araştırma yönüdür.Enerji depolama, sıvı kristal cihazlar, elektronik cihazlar, biyolojik malzemeler, algılama malzemeleri ve katalizör taşıyıcıları alanlarında mükemmel performans göstermişlerdir ve geniş bir Uygulama yelpazesine sahiptirler.
9. Şu anda, grafen kompozit araştırmaları esas olarak grafen polimer kompozitlere ve grafen bazlı inorganik nanokompozitlere odaklanmaktadır.Grafen araştırmalarının derinleşmesiyle birlikte, grafen takviyelerinin toplu metal bazlı kompozitlerde uygulanmasına insanlar giderek daha fazla önem veriyor.Çok işlevli polimer kompozitler ve grafenden yapılmış yüksek mukavemetli gözenekli seramik malzemeler, kompozit malzemelerin birçok özel özelliğini geliştirir.Biyografen, insan kemik iliği mezenkimal kök hücrelerinin osteojenik farklılaşmasını hızlandırmak için kullanılır ve aynı zamanda silikon karbür üzerinde epitaksiyel grafenin biyosensörlerini yapmak için de kullanılır.Aynı zamanda grafen, sinyal gücü veya yara dokusu oluşumu gibi özellikleri değiştirmeden veya yok etmeden sinir arayüz elektrodu olarak da kullanılabilir.Esnekliği, biyouyumluluğu ve iletkenliği nedeniyle, grafen elektrotlar in vivo olarak tungsten veya silikon elektrotlara göre çok daha kararlıdır.Grafen oksit, insan hücrelerine zarar vermeden E. coli'nin büyümesini engellemede oldukça etkilidir.
Gönderim zamanı: Kasım-06-2021