1. Kütləvi istehsalın tədricən irəliləməsi və böyük ölçülü problemlərin yaranması ilə qrafenin sənaye tətbiqi tempi sürətlənir. Mövcud tədqiqat nəticələrinə əsasən, ilk kommersiya tətbiqləri mobil cihazlar, aerokosmik və yeni enerji ola bilər. Batareya sahəsi. Əsas tədqiqat Qrafenin fizikada fundamental tədqiqatlar üçün xüsusi əhəmiyyəti var. Təcrübələr vasitəsilə yoxlanılmadan əvvəl yalnız nəzəri cəhətdən nümayiş etdirilə bilən bəzi kvant effektlərinə imkan verir.
2. İki ölçülü qrafendə elektronların kütləsi yox kimi görünür. Bu xüsusiyyət qrafeni relativistik kvant mexanikasını öyrənmək üçün istifadə edilə bilən nadir qatılaşdırılmış maddəyə çevirir – çünki kütləsiz hissəciklər işıq sürəti ilə hərəkət etməlidir. Əvvəlcə nəhəng hissəcik sürətləndiricilərində aparılması lazım olan təcrübələr kiçik laboratoriyalarda qrafenlə həyata keçirilə bilər. Sıfır enerji boşluğu yarımkeçiricilər əsasən bir qatlı qrafendir və bu elektron struktur onun səthindəki qaz molekullarının roluna ciddi təsir göstərəcək. Kütləvi qrafitlə müqayisədə, bir qatlı qrafenin səth reaksiyasının aktivliyini artırmaq funksiyası qrafenin hidrogenləşməsi və oksidləşmə reaksiyalarının nəticələri ilə göstərilir ki, bu da qrafenin elektron strukturunun səth aktivliyini modulyasiya edə biləcəyini göstərir.
3. Bundan əlavə, qrafenin elektron strukturu müvafiq olaraq qaz molekulunun adsorbsiyasının induksiyası ilə dəyişdirilə bilər ki, bu da nəinki daşıyıcıların konsentrasiyasını dəyişdirir, həm də müxtəlif qrafenlərlə aşqarlana bilər. Sensor qrafen kimyəvi sensora çevrilə bilər. Bu proses əsasən qrafenin səthi adsorbsiya performansı ilə tamamlanır. Bəzi alimlərin araşdırmalarına görə, qrafen kimyəvi detektorlarının həssaslığını tək molekul aşkarlama həddi ilə müqayisə etmək olar. Qrafenin unikal ikiölçülü quruluşu onu ətraf mühitə çox həssas edir. Qrafen elektrokimyəvi biosensorlar üçün ideal materialdır. Qrafendən hazırlanmış sensorlar tibbdə dopamin və qlükozanı aşkar etmək üçün yaxşı həssaslığa malikdir. Transistor qrafen tranzistorlar hazırlamaq üçün istifadə edilə bilər. Qrafen strukturunun yüksək sabitliyinə görə bu tip tranzistor hələ də tək atom miqyasında stabil işləyə bilir.
4. Bunun əksinə olaraq, indiki silikon əsaslı tranzistorlar təxminən 10 nanometr miqyasda sabitliyini itirəcək; Qrafendəki elektronların xarici sahəyə ultra sürətli reaksiya sürəti ondan hazırlanmış tranzistorların Çox yüksək işləmə tezliyinə çata bilməsini təmin edir. Məsələn, IBM 2010-cu ilin fevralında qrafen tranzistorlarının işləmə tezliyini 100 GHz-ə qədər artıracağını elan etdi ki, bu da eyni ölçülü silikon tranzistorların tezliyini üstələyir. Çevik displey Bükülə bilən ekran Consumer Electronics Show-da böyük diqqəti cəlb etdi və bu, gələcəkdə mobil qurğuların displeyləri üçün çevik ekranların inkişafı tendensiyasına çevrildi.
5. Çevik ekranın gələcək bazarı genişdir və əsas material kimi qrafenin perspektivi də ümidvericidir. Cənubi Koreyalı tədqiqatçılar ilk dəfə olaraq çox qatlı qrafen və şüşə lifli polyester təbəqə substratından ibarət çevik şəffaf displey istehsal ediblər. Cənubi Koreyanın Samsung və Sungkyunkwan Universitetinin tədqiqatçıları 63 sm enində elastik şəffaf şüşə lifli polyester lövhənin üzərində televizor ölçüsündə təmiz qrafen parçası hazırlayıblar. Dedilər ki, bu, ən böyük "toplu" qrafen blokudur. Daha sonra onlar çevik sensor ekran yaratmaq üçün qrafen blokundan istifadə etdilər.
6. Tədqiqatçılar bildiriblər ki, nəzəri olaraq insanlar smartfonlarını büküb karandaş kimi qulaqlarının arxasına yapışdıra bilərlər. Yeni enerji batareyaları Yeni enerji batareyaları da qrafenin ən erkən kommersiya istifadəsinin mühüm sahəsidir. ABŞ-ın Massaçusets Texnologiya İnstitutu şəffaf və deformasiyaya uğrayan günəş elementlərinin istehsalının xərclərini xeyli azalda bilən səthində qrafen nano örtüklü çevik fotovoltaik panelləri uğurla inkişaf etdirib. Belə batareyalar gecə görmə eynəklərində, kameralarda və digər kiçik rəqəmsal kameralarda istifadə oluna bilər. Cihazda tətbiq. Bundan əlavə, qrafen super batareyalarının uğurlu tədqiqi və inkişafı yeni enerjili avtomobil akkumulyatorlarının qeyri-kafi tutumu və uzun doldurulma müddəti problemlərini də həll edərək, yeni enerji batareyası sənayesinin inkişafını xeyli sürətləndirdi.
7. Bu silsilə tədqiqat nəticələri qrafenin yeni enerji batareyası sənayesində tətbiqinə yol açdı. Duzsuzlaşdırma qrafen filtrləri digər duzsuzlaşdırma texnologiyalarından daha çox istifadə olunur. Su mühitində olan qrafen oksid plyonkasının su ilə sıx təmasda olmasından sonra eni təxminən 0,9 nanometr olan kanal əmələ gələ bilər və bu ölçüdən kiçik ionlar və ya molekullar sürətlə keçə bilir. Qrafen filmindəki kapilyar kanalların ölçüsü mexaniki vasitələrlə daha da sıxılır və məsamə ölçüsünə nəzarət edilir ki, bu da dəniz suyundakı duzu səmərəli şəkildə süzə bilir. Hidrogen saxlama materialı qrafen yüngül çəki, yüksək kimyəvi sabitlik və yüksək xüsusi səth sahəsi üstünlüklərinə malikdir və bu, onu hidrogen saxlama materialları üçün ən yaxşı namizəd edir. Aerokosmik sahədə yüksək keçiricilik, yüksək güc, ultra yüngül və nazik xüsusiyyətlərinə görə, aerokosmik və hərbi sənayedə qrafenin tətbiqi üstünlükləri də son dərəcə qabarıqdır.
8. 2014-cü ildə ABŞ-da NASA aerokosmik sahədə istifadə edilən, yerin yüksək hündürlükdəki atmosferindəki mikroelementləri və kosmik gəmilərdə struktur qüsurlarını aşkar edə bilən qrafen sensoru hazırlayıb. Qrafen həmçinin ultra yüngül təyyarə materialları kimi potensial tətbiqlərdə daha mühüm rol oynayacaq. İşığa həssas element, işığa həssas elementin materialı kimi qrafendən istifadə edən yeni bir fotohəssas element növüdür. Xüsusi struktur vasitəsilə mövcud CMOS və ya CCD ilə müqayisədə fotohəssaslıq qabiliyyətini minlərlə dəfə artırması gözlənilir və enerji sərfiyyatı orijinalın yalnız 10%-ni təşkil edir. O, monitorlar və peyk təsviri sahəsində istifadə oluna bilər və kameralarda, ağıllı telefonlarda və s. istifadə edilə bilər. Kompozit materiallar Qrafen əsaslı kompozit materiallar qrafen tətbiqləri sahəsində mühüm tədqiqat istiqamətidir. Onlar enerji saxlama, maye kristal cihazlar, elektron cihazlar, bioloji materiallar, sensor materialları və katalizator daşıyıcıları sahələrində əla performans nümayiş etdirmişlər və geniş tətbiq perspektivlərinə malikdirlər.
9. Hazırda qrafen kompozitlərinin tədqiqi əsasən qrafen polimer kompozitlərinə və qrafen əsaslı qeyri-üzvi nanokompozitlərə yönəlib. Qrafen tədqiqatlarının dərinləşməsi ilə, toplu metal əsaslı kompozitlərdə qrafen gücləndiricilərinin tətbiqi İnsanlar getdikcə daha çox diqqət yetirirlər. Çoxfunksiyalı polimer kompozitlər və qrafendən hazırlanmış yüksək möhkəm məsaməli keramika materialları kompozit materialların bir çox xüsusi xüsusiyyətlərini artırır. Bioqrafen insan sümük iliyinin mezenximal kök hüceyrələrinin osteogenik diferensiasiyasını sürətləndirmək üçün istifadə olunur və o, həmçinin silisium karbid üzərində epitaksial qrafenin biosensorlarını hazırlamaq üçün istifadə olunur. Eyni zamanda, qrafen siqnal gücü və ya çapıq toxumasının formalaşması kimi xüsusiyyətləri dəyişdirmədən və ya məhv etmədən sinir interfeysi elektrodu kimi istifadə edilə bilər. Çevikliyinə, biouyğunluğuna və keçiriciliyinə görə qrafen elektrodları volfram və ya silikon elektrodlardan daha çox in vivo sabitdir. Qrafen oksidi insan hüceyrələrinə zərər vermədən E. coli böyüməsini maneə törətməkdə çox təsirlidir.
Göndərmə vaxtı: 06 noyabr 2021-ci il