Tři otázky, které vám představí „krále nových materiálů“ – grafen

2023-11-20 14:21:30

Chcete-li říci, jaké nové vybavení je nyní nejoblíbenější?

Každý si vybaví drony a roboty.

Jaká nová technologie je nejžhavější?

Tím je bezesporu 3D tisk.

A co nové materiály?

Mnoho lidí si představí grafen.

Jeho tloušťka je pouze jedna 200,000 XNUMX lidského vlasu.

Pevnost je 200krát větší než u oceli.

Je to nejtenčí, nejlehčí a nejpevnější materiál známý na světě.

Kdo je grafen?

Pojďme se podívat!



Co je grafen



Především se skládá z atomů uhlíku, který má vlastnosti jak grafitu, tak olefinů. Grafit má hexagonální trojrozměrnou vrstvenou strukturu a olefin má dvourozměrnou plošnou symetrickou strukturu. Abychom to shrnuli, směrodatná definice zní: Grafen je dvourozměrný uhlíkový nanomateriál složený z atomů uhlíku s hybridními orbitaly sp² tvořícími šestihrannou voštinovou mřížku.


proč přitahuje tolik pozornosti




Grafen je ultratenký, ultralehký, ultrapevný a má mnoho magických vlastností, proto je známý jako „král nových materiálů“.


Ultra tenký


Vločkový grafit o tloušťce 1 mm = 3 miliony listů grafenu

Super lehký


Vezměte kousek grafenového aerogelu o velikosti červeného datle a položte ho na zvířecí chlupy. Zvířecí srst může podporovat grafenový aerogel, přičemž pouhým okem není pozorována téměř žádná deformace.

super silný


Pokud by se z dokonalého grafenového filmu dal vyrobit plastový obal a grafenový plastový obal by se dal přikrýt na kelímek, musel by na něj sedět slon, aby se roztrhl, což by ukázalo, jak je pevný.

"Poklady" odstraněny z pásky




V roce 2004 dva vědci z Manchesterské univerzity, Andre Geim a Konstantin Novoselov, sloupli grafitové listy z vysoce orientovaného pyrolytického grafitu a poté nalepili obě strany listů na speciální pásku. grafitový list na dva kusy. Pokračováním v této operaci se plát stále více ztenčuje a nakonec se získá plát složený pouze z jedné vrstvy atomů uhlíku, což je grafen.

Ve skutečnosti grafen již v přírodě existuje. Například 1 mm silný grafit obsahuje přibližně 3 miliony vrstev grafenu. Když tužka lehce poškrábe papír, stopy po něm mohou být jen několik vrstev grafenu. Ale protože už před 70 lety teoretický výzkum ukázal, že krystal dokonalé dvourozměrné struktury nemůže stabilně existovat v jiném prostředí, než je absolutní nula, a je těžké odloupnout jednovrstvou strukturu. V důsledku toho byl grafen objeven až v roce 2004.

k čemu to je




Grafen má neuvěřitelné fyzikální vlastnosti, které jsou revoluční v různých oblastech. Může být například použit jako dotyková obrazovka, protože jde o průhlednou vodivou fólii; může být také použit jako ultrarychlý integrovaný obvod, protože elektrony v grafenu běží velmi rychle a mobilita elektronů při pokojové teplotě přesahuje 10krát větší než křemíkové materiály; je to lehké a vysoce pevné materiály mají velmi důležité vyhlídky na použití v oblasti letectví; jeho vlastnosti elektromagnetického stínění lze také využít k výrobě stealth letadel a stealth materiálů...


Kromě průmyslových aplikací lze grafen využít i v naší každodenní potřebě.

grafenová péřová bunda


Grafen má funkci dálkového infračerveného ohřevu, která dokáže nepřetržitě absorbovat sálavé teplo z lidského těla a uvolňovat daleko infračervené teplo. Nevyžaduje elektřinu a může poskytnout tělu stálý proud tepla. Grafenová inteligentní vyhřívaná péřová bunda s řízenou teplotou je první aplikací mezi licencovanými produkty pro zimní olympijské hry v Pekingu.



Nová grafenová maska


Grafen má dobrou elektrickou a tepelnou vodivost, mechanické vlastnosti a mechanické vlastnosti. Jeho přidání do jiných materiálů může výrazně zlepšit tepelné, elektrické, mechanické, adsorpční a další vlastnosti základního materiálu. Grafenové masky jsou nové ochranné masky vytvořené inovativním nanášením nových textilních materiálů z grafenového polypropylenu foukaného z taveniny v klíčové filtrační vrstvě mezi spunbond netkanými textiliemi, které tvoří běžné masky. Ve srovnání s běžnými maskami mají nové grafenové masky pozoruhodné vlastnosti silnějších antibakteriálních vlastností, lepší prodyšnosti a delší doby použití.



Grafenová chytrá stélka


Grafenové vložky jsou chytré vložky, které obsahují technologii snímání tlaku. Základní snímací jednotkou je senzorové pole složené z grafenových funkčních materiálů. Dokáže nejen přesněji snímat informace o lidské chůzi, ale také sledovat tlak na plosku nohy. Distribuce a změny mohou splňovat aplikační potřeby profesionální sportovní analýzy, lékařské pomocné diagnózy a tak dále.