Applicazione di u grafene

1. Cù u prugressu graduali di pruduzzione di massa è prublemi di grande taglia, u ritmu di l'applicazione industriale di graphene hè acceleratu. Basatu nantu à i risultati di ricerca esistenti, e prime applicazioni cummirciali ponu esse dispositivi mobili, aerospaziale è energia nova. Campu di batterie. Ricerca basica U grafene hà un significatu speciale per a ricerca basica in fisica. Permette alcuni effetti quantum chì ponu esse dimustrati solu in teoria prima di esse verificati per esperimenti.

2. In u grafene bidimensionale, a massa di l'elettroni pare esse inesistente. Sta pruprietà face u grafene una materia rara cundensata chì pò esse aduprata per studià a meccanica quantistica relativista, perchè e particelle senza massa si movenu à a velocità di a luce Per quessa, deve esse descrittu da a meccanica quantistica relativista, chì furnisce à i fisici teorichi una nova direzzione di ricerca: alcuni. esperimenti chì urigginariamenti bisognu à esse realizatu in acceleratori di particeddi giganti pò esse realizatu cù graphene in picculi laboratorii. Semicondutturi gap di energia Zero sò principarmenti graphene unicu stratu, è sta struttura ilittronica affetterà seriamente u rolu di e molécule di gas nantu à a so superficia. In cunfrontu cù u grafite in massa, a funzione di u grafene unicu stratu per rinfurzà l'attività di reazzione di a superficia hè dimustrata da i risultati di l'idrogenazione di u grafene è di e reazzioni d'ossidazione, chì indicanu chì a struttura elettronica di grafene pò modulà l'attività di a superficia.

3. In più, a struttura ilittronica di graphene pò esse currispundenu cambiatu da l 'induction di adsorption molécula di gas, chì ùn solu cambia a cuncintrazzioni di traspurtadore, ma dinù pò esse doped cù differente graphene. U grafene di u sensoru pò esse fattu in un sensoru chimicu. Stu prucessu hè principarmenti cumpletu da a prestazione di adsorption superficia di graphene. Sicondu a ricerca di certi studiosi, a sensibilità di i detettori chimichi di grafene pò esse paragunata cù u limitu di rilevazione di una sola molécula. A struttura bidimensionale unica di Graphene u face assai sensibile à l'ambienti circundante. U grafene hè un materiale ideale per i biosensori elettrochimici. I sensori fatti di grafene anu una bona sensibilità per a rilevazione di dopamina è glucose in medicina. Transistor graphene pò esse usatu per fà transistor. A causa di l'alta stabilità di a struttura di graphene, stu tipu di transistor pò ancu travaglià stabile nantu à a scala di un solu atomu.

4. In cuntrastu, i transistori attuali basati in siliciu perderanu a so stabilità nantu à a scala di circa 10 nanometri; a vitezza di reazzione ultra-rapida di l'elettroni in u graphene à u campu esternu face chì i transistors fatti da ellu ponu ghjunghje à una frequenza operativa assai alta. Per esempiu, IBM hà annunziatu in u frivaru di u 2010 chì hà da aumentà a freccia operativa di i transistori di grafene à 100 GHz, chì supera quella di i transistori di siliciu di a stessa dimensione. Display flexible U schermu bendable hà attiratu assai attenzione à u Consumer Electronics Show, è hè diventatu a tendenza di u sviluppu di schermi di visualizazione flessibili per i display di i dispositi mobili in u futuru.

5. U futuru mercatu di display flexible hè largu, è a pruspettiva di graphene cum'è materiale di basa hè ancu promettente. I circadori sudcoreani anu pruduciutu per a prima volta un display trasparente flessibile cumpostu da parechje strati di grafene è un sustrato di foglia di poliester di fibra di vetru. I ricercatori di l'Università Samsung è Sungkyunkwan di Corea di u Sud anu fabricatu un pezzu di grafene puru di a dimensione di una TV nantu à una tavola di poliester di fibra di vetru trasparente flessibile di 63 cm di larghezza. Anu dettu chì questu hè di granu u più grande bloccu di grafene "masse". In seguitu, anu utilizatu u bloccu di grafene per creà una pantalla tattile flexible.

6. I circadori dicenu chì, in teoria, a ghjente pò rottà i so smartphones è pinnà daretu à l'arechje cum'è un lapis. Batterie d'energia nova Batterie d'energia nova sò ancu una zona impurtante di u primu usu cummerciale di u grafene. L'Istitutu di Tecnulugia di Massachusetts in i Stati Uniti hà sviluppatu cù successu pannelli fotovoltaici flessibili cù nano-coatings di graphene nantu à a superficia, chì ponu riduce assai u costu di fabricazione di cellule solari trasparenti è deformabili. Tali batterie ponu esse aduprate in occhiali di visione notturna, camere è altre petite camera digitale. Applicazione in u dispusitivu. In più, u successu di ricerca è sviluppu di batterie super graphene hà ancu risoltu i prublemi di capacità insufficiente è tempu di carica longu di batterie di veìculi d'energia nova, accelerà assai u sviluppu di a nova industria di batterie d'energia.

7. Sta serie di risultati di ricerca hà allughjatu a strada per l'applicazione di graphene in a nova industria di batterie d'energia. I filtri di grafene di desalinizazione sò usati più cà altre tecnulugia di desalinizazione. Dopu chì u filmu di l'ossidu di graphene in l'ambienti di l'acqua hè in cuntattu strettu cù l'acqua, un canale cù una larghezza di circa 0,9 nanometri pò esse furmatu, è i ioni o molécule più chjuchi di questa dimensione ponu passà rapidamente. A dimensione di i canali capillari in a film di grafene hè più cumpressa per mezu meccanicu, è a dimensione di i pori hè cuntrullata, chì pò filtrà efficacemente u salinu in l'acqua di mare. U materiale di almacenamentu di l'idrogenu graphene hà i vantaghji di u pesu ligeru, alta stabilità chimica è alta superficia specifica, facendu u megliu candidatu per i materiali di almacenamentu di l'idrogenu. A causa di e caratteristiche di alta conduttività, alta resistenza, ultra-leggera è sottile in l'aerospaziale, i vantaghji di l'applicazione di u grafene in l'industria aerospaziale è militare sò ancu assai prominenti.

8. In u 2014, a NASA in i Stati Uniti hà sviluppatu un sensoru di graphene utilizatu in u campu aerospaziale, chì ponu detect elementi traccia in l'atmosfera d'altitudine di a terra è difetti strutturali in a nave spaziale. U grafene hà ancu ghjucà un rolu più impurtante in l'applicazioni potenziali cum'è i materiali di l'aeronautica ultralight. L'elementu fotosensibile hè un novu tipu d'elementu fotosensibile cù u grafene cum'è u materiale di l'elementu fotosensibile. Per mezu di una struttura speciale, hè previstu di aumentà a capacità fotosensibile di millaie di volte cumparatu cù u CMOS o CCD esistenti, è u cunsumu d'energia hè solu 10% di l'uriginale. Pò esse usatu in u campu di i monitors è l'imaghjini satellitari, è pò esse usatu in camere, telefunini intelligenti, etc. Materiali cumposti Materiali cumposti basati in grafene sò una direzzione di ricerca impurtante in u campu di l'applicazioni graphene. Hanu dimustratu un rendimentu eccellente in i campi di l'almacenamiento d'energia, i dispositi di cristalli liquidi, i dispositi elettronici, i materiali biologichi, i materiali di sensazione è i trasportatori di catalizzatori, è anu una larga gamma di prospettive d'applicazione.

9. At prisente, a ricerca di cumposti graphene principarmenti fucalizza nantu à cumposti polimeru graphene è nanocomposites inorganic-based graphene. Cù u deepening di a ricerca graphene, l 'applicazzioni di rinforzi graphene in cumposti di metallu-basatu in massa People sò pagatu più è più attenti. I composti polimeri multifunzionali è i materiali ceramichi porosi d'alta resistenza fatti di grafene aumentanu assai proprietà speciali di i materiali compositi. Biographene hè utilizatu per accelerà a differenziazione osteogenica di e cellule staminali mesenchimali di a medula ossea umana, è hè ancu utilizatu per fà biosensori di grafene epitaxial nantu à carburu di siliciu. À u listessu tempu, u grafene pò esse usatu cum'è un elettrodu di l'interfaccia nervosa senza cambià o distrughje proprietà cum'è a forza di signale o a furmazione di cicatrici. Per via di a so flessibilità, a biocompatibilità è a conduttività, l'elettrodi di grafene sò assai più stabili in vivo cà l'elettrodi di tungstenu o di siliciu. L'oxidu di grafene hè assai efficace à inibisce a crescita di E. coli senza dannu à e cellule umane.