1. Med det gradvise gennembrud af masseproduktion og problemer i stor størrelse, accelererer tempoet i industriel anvendelse af grafen. Baseret på eksisterende forskningsresultater kan de første kommercielle applikationer være mobile enheder, rumfart og ny energi. Batterifelt. Grundlæggende forskningsgrafen har en særlig betydning for grundlæggende forskning inden for fysik. Det muliggør nogle kvanteeffekter, der kun kan demonstreres teoretisk før, kan verificeres gennem eksperimenter.
2. i to-dimensionel grafen synes massen af elektroner at være ikke-eksisterende. Denne egenskab gør grafen til en sjælden kondenseret sag, der kan bruges til at studere relativistisk kvantemekanik - fordi masseløse partikler skal bevæge sig med lysets hastighed, derfor skal den beskrives ved relativistisk kvantemekanik, som giver teoretiske fysikere med en ny forskningsretning: nogle eksperimenter, der oprindeligt skulle udføres i gigantpartikelacceleratorer, kan udføres med grafen i små arbejdstagere. Nul energigap halvledere er hovedsageligt enkeltlags grafen, og denne elektroniske struktur vil alvorligt påvirke gasmolekylernes rolle på dens overflade. Sammenlignet med bulkgrafit vises funktionen af enkeltlags grafen til at forbedre overfladeaktionsaktiviteten ved resultaterne af grafenhydrogenering og oxidationsreaktioner, hvilket indikerer, at den elektroniske struktur af grafen kan modulere overfladeaktiviteten.
3.. Derudover kan den elektroniske struktur af grafen ændres tilsvarende ved induktion af gasmolekyle -adsorption, som ikke kun ændrer koncentrationen af bærere, men også kan dopes med forskellige grafener. Sensorgrafen kan gøres til en kemisk sensor. Denne proces er hovedsageligt afsluttet af overfladeadsorptionsydelsen af grafen. I henhold til forskningen fra nogle lærde kan følsomheden af grafenkemiske detektorer sammenlignes med grænsen for enkeltmolekyldetektion. Graphens unikke to-dimensionelle struktur gør det meget følsomt over for det omgivende miljø. Grafen er et ideelt materiale til elektrokemiske biosensorer. Sensorer lavet af grafen har god følsomhed til påvisning af dopamin og glukose i medicin. Transistor -grafen kan bruges til at fremstille transistorer. På grund af den høje stabilitet af grafenstrukturen kan denne type transistor stadig fungere stabilt på skalaen for et enkelt atom.
4. I modsætning hertil mister de nuværende siliciumbaserede transistorer deres stabilitet på skalaen på ca. 10 nanometer; Den ultra-hurtige reaktionshastighed for elektroner i grafen til det ydre felt gør transistorerne lavet af det kan nå meget høj driftsfrekvens. For eksempel annoncerede IBM i februar 2010, at det ville øge driftsfrekvensen af grafentransistorer til 100 GHz, hvilket overstiger siliciumtransistorer af samme størrelse. Fleksibel visning af den bøjelige skærm tiltrækkede meget opmærksomhed på forbrugerelektronikshowet, og det er blevet tendensen til udviklingen af fleksible displayskærme til mobilenhedsskærme i fremtiden.
5. Det fremtidige marked for fleksibel display er bredt, og udsigten til grafen som et grundlæggende materiale er også lovende. Sydkoreanske forskere har for første gang produceret en fleksibel gennemsigtig skærm sammensat af flere lag af grafen og et glasfiberpolyesterpladesubstrat. Forskere fra Sydkoreas Samsung og Sungkyunkwan University har fremstillet et stykke ren grafen på størrelse med et tv på et 63 cm bredt fleksibelt gennemsigtigt glasfiberpolyesterplade. De sagde, at dette er langt den største "bulk" grafenblok. Derefter brugte de grafenblokken til at skabe en fleksibel berøringsskærm.
6. Forskerne sagde, at folk i teorien kan rulle deres smartphones og fastgøre dem bag deres ører som en blyant. Nye energibatterier Nye energibatterier er også et vigtigt område med grafens tidligste kommercielle brug. Massachusetts Institute of Technology i USA har med succes udviklet fleksible fotovoltaiske paneler med grafen-nano-belægninger på overfladen, hvilket i høj grad kan reducere omkostningerne ved fremstilling af gennemsigtige og deformerbare solceller. Sådanne batterier kan bruges i natvisionsbriller, kameraer og andre små digitale kameraer. Applikation i enheden. Derudover har den vellykkede forskning og udvikling af grafen -superbatterier også løst problemerne med utilstrækkelig kapacitet og lang opladningstid for nye energikøretøjsbatterier, hvilket i høj grad fremskynder udviklingen af den nye energibatteriindustri.
7. Denne række forskningsresultater banede vejen for anvendelsen af grafen i den nye energibatteriindustri. Afsaltning af grafenfiltre bruges mere end andre afsaltningsteknologier. Efter at grafenoxidfilmen i vandmiljøet er i tæt kontakt med vand, kan en kanal med en bredde på ca. 0,9 nanometer dannes, og ioner eller molekyler, der er mindre end denne størrelse, kan passere hurtigt gennem. Størrelsen på kapillærkanalerne i grafenfilmen komprimeres yderligere med mekaniske midler, og porestørrelsen styres, som effektivt kan filtrere saltet i havvandet. Hydrogenopbevaringsmaterialet grafen har fordelene ved let vægt, høj kemisk stabilitet og et højt specifikt overfladeareal, hvilket gør det til den bedste kandidat til brintopbevaringsmaterialer. På grund af egenskaberne ved høj ledningsevne, høj styrke, ultra-lys og tynd i rumfarten er applikationsfordelene ved grafen i rumfarten og den militære industri også ekstremt fremtrædende.
8. I 2014 udviklede NASA i USA en grafensensor, der blev brugt i rumfartsfeltet, som kan detektere sporelementer i den høje højde atmosfære på jorden og strukturelle defekter på rumfartøjet. Graphene vil også spille en vigtigere rolle i potentielle anvendelser, såsom ultralette flymaterialer. Det lysfølsomme element er en ny type fotosfølsomt element, der bruger grafen som materialet i det fotosensitive element. Gennem en speciel struktur forventes det at øge den fotosfølsomme evne med tusinder af gange sammenlignet med de eksisterende CMO'er eller CCD, og energiforbruget er kun 10% af originalen. Det kan bruges inden for skærme og satellitafbildning, og kan bruges i kameraer, smarttelefoner osv. Kompositmaterialer Grafenbaserede sammensatte materialer er en vigtig forskningsretning inden for grafenapplikationer. De har vist fremragende ydelse inden for energilagring, flydende krystalindretninger, elektroniske enheder, biologiske materialer, sensematerialer og katalysatorer og har en bred vifte af applikationsmuligheder.
9. På nuværende tidspunkt fokuserer forskningen af grafenkompositter hovedsageligt på grafenpolymerkompositter og grafenbaserede uorganiske nanokompositter. Med uddybningen af grafenforskning er anvendelsen af grafenforstærkninger i bulk metalbaserede kompositter, som folk er mere og mere opmærksomhed. Multifunktionelle polymerkompositter og højstyrke porøse keramiske materialer fremstillet af grafenforbedrer mange specielle egenskaber ved sammensatte materialer. Biografen bruges til at fremskynde den osteogene differentiering af humane knoglemarvsmesenchymale stamceller, og det bruges også til at fremstille biosensorer af epitaksial grafen på siliciumcarbid. På samme tid kan grafen bruges som en nervegrænsefladeelektrode uden at ændre eller ødelægge egenskaber såsom signalstyrke eller arvævsdannelse. På grund af dens fleksibilitet, biokompatibilitet og ledningsevne er grafenelektroder meget mere stabile in vivo end wolfram- eller siliciumelektroder. Grafenoxid er meget effektivt til at hæmme væksten af E. coli uden at skade humane celler.
Posttid: Nov-06-2021