ग्राफिन को उपयोग के हो? दुई अनुप्रयोग केसहरूले तपाईंलाई परोपकारीको आवेदन बुझाउनुहोस्

2010 मा, जिम र नोभेरोपोभले ग्राफिन सम्बन्धी उनीहरूको कामको लागि भौतिक विज्ञानको लागि नोबेल पुरस्कार जित्यो। यो पुरस्कारले धेरै व्यक्तिलाई गहिरो प्रभाव पार्दछ। जे भए पनि, प्रत्येक नोभेम्बर पुरस्कार प्रयोगात्मक उपकरण चिपकनेस टेप जत्तिकै सामान्य छैन, र प्रत्येक अनुसन्धान वस्तु "दुई-आयामी क्रिस्टल" ग्राफिन "हो भनेर बुझ्न सजिलो छ। 200 2004 मा 201 2010 मा काम सम्मिलित हुन सकिन्छ जुन हालैका वर्षहरूमा नोबेल पुरस्कारको रेकर्डमा दुर्लभ छ।

ग्राफिन त्यस्तो प्रकारको पदार्थ हो जुन कार्बन परमाणुहरू समावेश गर्दछ कार्बन परमाणुहरू एक दुई-आयामिक महप्सिडल हेक्साइगात्मक ल्याटिसमा आयोजित हुन्छन्। हीरा, ग्रेफाइट, पूर्ण, कार्बन नानाब्यू र एमोरफस कार्बन, यो कार्बन तत्वहरूको मिलेर बनेको पदार्थ (साधारण पदार्थ) हो। तलको दूरीमा देखाइए जस्तै, फुल्लेनहरू र कार्बन नानाबहरू प the ्क्तिको एकल तहबाट केही तरिकामा रोल अप गर्न सकिन्छ, जुन ग्राफिनका धेरै तहहरू द्वारा साझेदारी गरिन्छ। अंडरराइनको प्रयोगमा अंडरफायिक अनुसन्धानमा विभिन्न कार्बन साधारण पदार्थहरू (ग्राफेइट, कार्बन नानाब्यूजहरू र गार्फन) को गुणहरू) लगभग years0 बर्षको लागि चल्दै छ, तर त्यस्ता दुई-आयामी सामग्रीहरू मात्र स्थिर रहन गाह्रो छ, केवल तीन-आयामिक सब्सट्रेट सतह वा ग्रेफाइट जस्ता पदार्थ भित्र जोडिएको छ। 200 2004 सम्म थिएन कि अरित्र गिरी र उनको विद्यार्थी Konstantantin Navoselov ले नयाँ विकासबाट गुरुफाइटबाट ग्राफिनको एकल तह हटायो।

दुबै पूर्ण (बायाँ) र कार्बन ननटाउब (मध्य) लाई कुनै पनि हिसाबले पंख्राको एकल तह द्वारा रोल गर्न सकिन्छ, ब्रफेनको जडान ब्रीफनको जडानको लागि फ्रिक्सको बहु तहहरू द्वारा स्टीफन (दाँया) को बहु तहहरू।

आजकल, ग्राफिन धेरै तरीकाले प्राप्त गर्न सकिन्छ, र विभिन्न विधिहरू छन् तिनीहरूको आफ्नै फाइदा र बेफाइदा हुन्छ। GIM र नोभेरोपोभ एक साधारण तरीकाले ग्राफिन प्राप्त गर्यो। सुपरमार्केटमा उपलब्ध छ, उनीहरूले ग्राफिनलमा उपलब्ध छन्, एक ग्राफिट पाना बाक्लो कार्बन पाना बाक्लोको एक स्क्वायरबाट, उच्च-अर्डर पाइरोलीटिक ग्रेफाइटको एक तहबाट। यो सुविधाजनक छ, तर नियन्त्रणणात्मकता त्यति राम्रो छैन, र 100 माइक्रोन भन्दा कमको आकारको साथ (मिलिमिटरको एउटा दशांश) मात्र प्राप्त गर्न सकिन्छ, तर यो व्यावहारिकको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ अनुप्रयोगहरू। रासायनिक बाफ जम्मा गरिएको ग्राफिन नमूनाहरू धातुको सतहमा सेन्टिफायर नमूनाहरू बढ्न सक्दछ। यद्यपि लगातार अभिमुखिकरणको साथ क्षेत्र केवल 100 माइक्रोनहरू [,, 4] हो भने, यो केही अनुप्रयोगहरूको उत्पादन आवश्यकताहरूको लागि उपयुक्त छ। अर्को सामान्य विधि सिलिकन कार्बइड (SIC) क्रिस्टल (SIC) क्रिस्टल (SIC) क्रिस्टल (SIC) क्रिस्टल हो, ताकि बाँकी सिलिकन परमाणुहरू पुनर्व्यवस्थित छन्, र बाँकीले राम्रो गुणहरूको साथ ग्राफिन नमूनाहरू प्राप्त गर्न सक्दछ।

ग्राफिन अद्वितीय गुणहरूको साथ नयाँ सामग्री हो: यसको बिजुली सवारीसाधन तामाको रूपमा उत्कृष्ट छ, र यसको थर्मल संकुचन बाहेक यसको थर्मल संकुचन भन्दा राम्रो छ। यो धेरै पारदर्शी छ। ठाडो घटना को एक सानो भाग (2.3%) केवल दृश्यात्मक प्रकाश को एक सानो भाग) ग्राफिन द्वारा अवशोषित हुनेछ, र सबै भन्दा प्रकाश पार हुनेछ। यो यति घनी हो कि हीनियम परमाणुहरू पनि (सबैभन्दा सानो ग्यास अणुहरू) पार गर्न सक्दैनन्। यी जादुई गुणहरू सीधा ग्रेफाइटबाट वंशानुगत रूपमा विरासतमा छैनन्, तर क्वान्टम मेकानिक्सबाट। यसको अद्वितीय विद्युतीय र अप्टिकल गुणहरू निर्धारण गर्दछ कि यो विस्तृत अनुप्रयोग संभावना छ।

यद्यपि ग्राफिन मात्र दस बर्ष भन्दा कमको लागि मात्र देखा पर्यो, यसले धेरै प्राविधिक अनुप्रयोगहरू देखाएको छ, जुन भौतिक विज्ञान र सामग्री विज्ञानको क्षेत्रमा धेरै विरलै छ। यसले दस बर्ष भन्दा बढी लिन्छ वा सामान्य सामग्रीको लागि प्रारम्भिक सामग्रीबाट वास्तविक जीवनमा सर्न। ग्राफिन को उपयोग के हो? दुईवटा उदाहरणहरू हेरौं।

नरम पारदर्शी इलेक्ट्रोड
धेरै विद्युतीय उपकरणहरूमा, पारदर्शी प्रभावकारी सामग्रीहरू इलेक्ट्रोदाहरूको रूपमा प्रयोग गर्नु आवश्यक छ। इलेक्ट्रोनिक घडीहरू, क्यालस्केटर्स, टेलिभिजनहरू, तरल क्रिस्टल प्रदर्शन, टच स्क्रीन, सौर प्यानल र अन्य धेरै उपकरणहरू पारदर्शी इलेक्ट्रोडहरूको अस्तित्व छोड्न सक्दैनन्। परम्परागत पारदर्शी इलेक्ट्रोडलेड इंटरियम टिन अक्साइड (ITO) प्रयोग गर्दछ। उच्च मूल्यको कारण आराधनाको सीमित आपूर्तिका कारण सामग्री भंगुर र लचिलोताको अभाव हो, र इलेक्ट्रोडलेडलाई भ्याकुम साधनको रूपमा जम्मा गर्नुपर्नेछ, र लागत अपेक्षाकृत उच्च छ। लामो समयदेखि वैज्ञानिकहरूले यसको विकल्प खोज्न कोशिस गर्दै आएका छन्। पारदर्शिता, राम्रो सवारी साधन र सजिलो तयारीको आवश्यकताहरूको अतिरिक्त, यदि सामग्रीको लचिलो भए पनि, यो "इलेक्ट्रोनिक कागज" वा अन्य फोल्डल प्रदर्शन उपकरणहरू बनाउनको लागि उपयुक्त छ। त्यसकारण, लचिलोपन पनि एक धेरै महत्त्वपूर्ण पक्ष हो। ग्राफिन यस्तो सामग्री हो, जुन पारदर्शी इलेक्ट्रोडहरूको लागि धेरै उपयुक्त छ।

दक्षिण कोरियाका अन्वेषक दक्षिण कोरियाका अन्वेषकहरू रासायनिक बाफ मतभेदले with0 इन्चको विकर्ण लम्बाइको साथ ग्राफिन प्राप्त गरे र यसलाई 1 1888 Micran 'घरपालुवा जनावरलाई हस्तान्तरण (पाल्तुष्ट) फिल्मलाई हस्तान्तरण गर्न 1।]। तलको चित्रमा देखाइएको रूपमा, प the ्क्ति कपर भ्रम्पमा बन्धन (निलो पारदर्शी भाग) मा बन्धन भएको छ, र अन्तमा ग्राफिनलाई घरपालुवा जनावरको साथ हस्तान्तरण गरिन्छ। ।

नयाँ फोटो
ग्राफिनसँग धेरै अनौंठो अप्टिकल गुणहरू छन्। यद्यपि त्यहाँ परमाणुको एक मात्र लेयर छ, यसले देखिने देखिने देखिने प्रकाशित गर्न सम्पूर्ण तरंगोलाथको दायरामा 23% प्राप्त गर्न सक्दछ। यस संख्यासँग प the ्क्तिको अन्य सामग्रीको सबै सामग्रीको साथ केहि गर्न बाँकी छ र क्वान्टम इलेक्ट्रोडायनामिक्स []]]। अवशोषित प्रकाशले क्यारियरहरूको पुस्तालाई निम्त्याउँछ (इलेक्ट्रोनहरू र प्वालहरू)। ग्रान्ट इन गर्ने वाहकहरूको जहाज र यातायात परम्परागत अर्धन्डोसारत व्यक्ति भन्दा धेरै फरक छन्। यसले ग्राष्फनलाई अल्ट्राफ्राफ्लाइक्रिप्टीय प्रेरणा उपकरणहरूको लागि धेरै उपयुक्त बनाउँदछ। यो अनुमान गरिएको छ कि यस्तो कितानिक प्रेरणा उपकरणहरूले 50000ghz को फ्रिक्वेन्सीमा काम गर्न सक्दछ। यदि यो संकेतात्मक प्रसारणको लागि प्रयोग गरिएको छ भने, यसले प्रति सेकेन्ड 50000 अर्ब शूज प्रयोग गर्न सक्दछ, र एक सेकेन्डमा दुई ब्लू रे डिस्कको विषयवस्तुहरूको प्रसारण पूरा गर्न सक्दछ।

आईबीएम थॉम्बास J बाट विज्ञहरू संयुक्त राज्य अमेरिकामा वाटसन रिसर्च सेन्टरबाट ग्राफिनले प्रिफिन प्रयोग गरी 10ghz फ्रिजेसन []] मा काम गर्न सक्दछ। सर्वप्रथम, नापिकन फ्लेक्सहरू सिलिकन सब्सट्रेटमा एक सिलिकन सब्सट्रेटमा "टेप फाल्ने विधि", र त्यसपछि पाल्लाडियम सुन इलेक्ट्रोलहरू र दसण गोलो इलेक्ट्रोडहरू र यसमा 2 2500 एनएमएमए। यस तरीकाले, एक ग्राफिनन्टमा आधारित फोटोइक्लेक्ट्रिक प्रेरक उपकरण प्राप्त गरियो।

Charapne Propene Propeynexic प्रेशान प्रवृत्ति र संचालन इलेक्ट्रन माइक्रोस्कोप (SEM) को तस्वीर को फोटो। आंकडामा कालो छोटो लाइन on माइक्रोनहरूसँग मिल्दछ, र धातुको लाइनहरू बीचको दूरी एक माइक्रोन हो।

प्रयोगहरूको माध्यमबाट, अन्वेषकहरूले फेला पारे कि यो धातु ग्राविक संरचना फोटोलेक्ताइट फ्रिकेट फ्रिक्रेसन पहुँच गर्न 1 my00 NM (onsraved) मा काम गर्न सक्दछ, जबकि परम्परागत फोटोइक्लेक्ट्रिक प्रेरणा टेकअमन ट्यूबले लामो तरंगदैर्ध्य बज्एको प्रकाशमा प्रतिक्रिया दिन सक्दैन। ग्राफिन फोटोइलेक्ट्रिक प्रेरणा उपकरणहरूको कार्यक्षेत्रको आवृत्ति अझै सुधारको लागि ठूलो कोठा छ। यसको उच्च प्रदर्शनले यसमा अनुप्रयोगको एक विस्तृत श्रृंखला गर्दछ, संचार, टाढाको नियन्त्रण र वातावरणीय अनुगमन सहित।

अद्वितीय गुणहरूको साथ नयाँ सामग्रीको रूपमा, ग्राफिनको प्रयोगमा अनुसन्धान अर्को पछि एक पछि बढ्दो छ। हामीलाई यहाँ पठाउन गाह्रो छ। भविष्यमा, ग्राफिन र आणविक स्विचले दैनिक जीवनमा ग्राव्याक डिस्ट्राक्टरहरूले बनेको ग्राहिक निकायले बनेको ग्राहिक स्विचहरू बनिएको छ ... ग्रेफेन दैनिक जीवनमा बाहिर निस्कन्छ।

हामी आशा गर्न सक्दछौं कि ग्राफिन प्रयोग गरेर ठूलो संख्यामा इलेक्ट्रोनिक उत्पादनहरू निकट भविष्यमा देखा पर्नेछ। हाम्रो स्मार्टफोन र नेटबुकहरू रोल हुन सक्छ भन्ने कुरा सोच्नुहोस्, हाम्रो कानमा पल्टियो, हाम्रो जेबहरूमा भरिएका, वा प्रयोग नभएको बेला!