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L'epoca di grafene non è ancora arrivata

Ma è nata per dieci anni, dove il mio cellulare trasparente?

Infatti, nel 2012, Konstantin Novoselov, che ha vinto il premio Nobel per il grafene ed i suoi colleghi ha pubblicato un articolo sulla "Natura" per discutere il futuro del grafene, due anni di sviluppo anche fondamentalmente la prova della loro previsione. Crede che come materiale, il graphene "il futuro è brillante, la strada è tortuosa", anche se può svolgere un ruolo importante in futuro, ma prima di molte difficoltà maggiori da superare, questa scena non verrà. Ancora più importante, tenendo conto dell'enorme costo del rinnovamento industriale, i vantaggi del grafene potrebbero non essere sufficienti per sostituirlo semplicemente con le attrezzature esistenti - le sue vere prospettive, forse per le sue caratteristiche uniche nuove applicazioni su misura.

Che cosa è il grafene alla fine?

Il grafene è il primo materiale da individuare da un solo strato di atomi. Gli atomi di carbonio sono interconnessi in maglie esagonali. La matita con la grafite è equivalente a innumerevoli strati di grafene impilati insieme, e nanotubi di carbonio sono grafene laminati in un tubo. Grafite, grafene, nanotubi di carbonio e globina.

A causa del legame chimico tra gli atomi di carbonio, il grafene è tenace: può piegarsi ad un grande angolo senza rompersi, ma anche contro l'alta pressione. E perché solo un livello di atomi, il movimento elettronico è limitato ad un piano, ha portato nuove proprietà elettriche. Il grafene è trasparente in luce visibile, ma è ermetico. Queste caratteristiche lo rendono molto adatto come materia prima per prodotti elettronici protettivi e trasparenti. Ma adatto al diritto, davvero non è così veloce.

Una delle domande: il metodo di preparazione. Molti degli studi ci mostrano le caratteristiche stupefacenti del grafene, ma c'è una trappola. Queste meravigliose caratteristiche sono molto esigenti sulla qualità del campione. Per ottenere il meglio delle proprietà elettriche e meccaniche dei campioni di grafene, la necessità dei mezzi più lunghi e costosi: metodo di stripping meccanico - con nastro adesivo sulla grafite, lo stripping artificiale di grafene. Non ridere, Novo Shawlov nel 2004 sono grafene così preparati.

Anche se le attrezzature necessarie e il contenuto tecnico sembrano essere bassi, ma il problema è il tasso di successo è inferiore, ottenere alcuni campioni per fare ricerca può anche, produzione industriale? scherzo. Per l'industrializzazione, questo significa che non serve. Anche se hai padroneggiato la miniera di grafite del mondo, un giorno può sbucciare alcuni pezzi ... ... ovviamente abbiamo molti altri modi per aumentare la produzione e ridurre i costi: il problema è che questi metodi di qualità del prodotto e autunno. Abbiamo il metodo di stripping liquido: il grafite o il materiale carbonioso simile nella tensione superficiale di liquido ultra-alto e poi bombardamento ultrasonico di fiocco di neve di grafene in profondità. Abbiamo un metodo di deposizione di vapori chimici: lasciate che il gas contenente carbonio nella condensa della superficie di rame, la formazione di strato sottile di grafene e poi spogliato. Abbiamo un metodo di crescita diretta, nel mezzo dei due strati di silicio direttamente per cercare di coltivare uno strato di grafene. C'è anche un metodo chimico redox, con l'inserimento di atomi di ossigeno per separare il foglio di grafite e così via. Esistono molti metodi, ma hanno anche un proprio campo di applicazione, ma finora non è realmente adatto per l'industrializzazione su larga scala della tecnologia di produzione industriale.

Perché questi metodi non possono fare grafene di alta qualità? per esempio. Anche se la parte centrale di un pezzo di grafene è un perfetto anello a sei tagli, è spesso interrotto al bordo e diventa un anello di cinque o sette membri. Questo non sembra grande, ma il metodo di deposizione chimica del vapore produce un "pezzo" di grafene non è realmente completo, da un punto di crescita da un. È in realtà un certo numero di punti allo stesso tempo la crescita del "policristallino", e non c'è modo di garantire che questi punti crescano da piccoli pezzi può essere completamente allineato. Quindi, questi anelli deformati non solo sono distribuiti sul bordo, ma esistono anche in ogni "uno" per farlo fuori dal grafene, diventano una debolezza strutturale, facile da rompere. Peggio ancora, questa rottura di grafene non si guarisce come metalli policristallini, e probabilmente si estenderà tutto il tempo. Il risultato è che la forza di tutto il grafene è dimezzata. Il materiale è un'area difficile, come il pesce e la zampa dell'orso non è impossibile, ma certamente non così veloce.


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