1. Kun la laŭgrada trarompo de amasproduktado kaj grandaj problemoj, la rapideco de industria aplikado de grafeno akcelas. Surbaze de ekzistantaj esplorrezultoj, la unuaj komercaj aplikoj povas esti porteblaj aparatoj, aerospaco kaj nova energio. Bateria kampo. Baza esploro Grafeno havas specialan signifon por baza esploro en fiziko. Ĝi ebligas kelkajn kvantumajn efikojn kiuj povas nur esti pruvitaj teorie antaŭ ol povas esti kontrolitaj per eksperimentoj.
2. En dudimensia grafeno, la maso de elektronoj ŝajnas esti neekzistanta. Tiu posedaĵo igas grafenon malofta densigita materio kiu povas esti uzita por studi relativisman kvantuman mekanikon - ĉar senmasaj partikloj devas moviĝi kun la lumrapideco Tial, ĝi devas esti priskribita per relativisma kvantuma mekaniko, kiu provizas teoriajn fizikistojn per nova esplordirekto: iuj. eksperimentoj kiuj origine devis esti faritaj en gigantaj partikloakceliloj povas esti faritaj kun grafeno en malgrandaj laboratorioj. Semikonduktaĵoj de nula energia breĉo estas ĉefe unutavola grafeno, kaj ĉi tiu elektronika strukturo grave influos la rolon de gasaj molekuloj sur ĝia surfaco. Kompare kun pogranda grafito, la funkcio de unutavola grafeno por plifortigi la surfacan reaktivecon montriĝas per la rezultoj de grafenaj hidrogenado kaj oksidaj reagoj, indikante, ke la elektronika strukturo de grafeno povas moduli la surfacan aktivecon.
3. Krome, la elektronika strukturo de grafeno povas esti responde ŝanĝita per la indukto de gasa molekulo adsorbado, kiu ne nur ŝanĝas la koncentriĝon de portantoj, sed ankaŭ povas esti dopata per malsamaj grafenoj. La sensila grafeno povas esti transformita en kemian sensilon. Ĉi tiu procezo estas plejparte kompletigita per la surfaca adsorbada agado de grafeno. Laŭ la esplorado de kelkaj akademiuloj, la sentemo de grafenaj kemiaj detektiloj povas esti komparita kun la limo de ununura molekula detekto. La unika dudimensia strukturo de Grafeno igas ĝin tre sentema al la ĉirkaŭa medio. Grafeno estas ideala materialo por elektrokemiaj biosensiloj. Sensiloj faritaj el grafeno havas bonan sentivecon por detekti dopaminon kaj glukozon en medicino. Transistora grafeno povas esti uzata por fari transistorojn. Pro la alta stabileco de la grafena strukturo, ĉi tiu speco de transistoro ankoraŭ povas funkcii stabile sur la skalo de ununura atomo.
4. Kontraste, la nunaj silicio-bazitaj transistoroj perdos sian stabilecon je la skalo de ĉirkaŭ 10 nanometroj; la ultra-rapida reakcia rapido de elektronoj en la grafeno al la ekstera kampo faras, ke la transistoroj faritaj el ĝi povas atingi Tre altan mastruman frekvencon. Ekzemple, IBM anoncis en februaro 2010 ke ĝi pliigos la operacian frekvencon de grafenaj transistoroj al 100 GHz, kiu superas tiun de siliciaj transistoroj de la sama grandeco. Fleksebla ekrano La fleksebla ekrano altiris multe da atento ĉe la Consumer Electronics Show, kaj ĝi fariĝis la tendenco de la evoluo de flekseblaj ekranekranoj por porteblaj aparatoj en la estonteco.
5. La estonta merkato de fleksebla ekrano estas larĝa, kaj la perspektivo de grafeno kiel baza materialo ankaŭ estas promesplena. Sudkoreaj esploristoj produktis unuafoje flekseblan travideblan ekranon kunmetitan de multoblaj tavoloj de grafeno kaj vitrofibra poliestera folia substrato. Esploristoj de Samsung kaj Sungkyunkwan Universitato de Sud-Koreio fabrikis pecon de pura grafeno la grandecon de televidilo sur 63 cm larĝa fleksebla travidebla vitrofibra poliestera tabulo. Ili diris, ke ĉi tio estas senkompare la plej granda "granda" grafena bloko. Poste, ili uzis la grafenan blokon por krei flekseblan tuŝekranon.
6. La esploristoj diris, ke en teorio homoj povas ruliĝi siajn saĝtelefonojn kaj alpingli ilin malantaŭ la orelojn kiel krajono. Novaj energiaj kuirilaroj Novaj energiaj kuirilaroj ankaŭ estas grava areo de la plej frua komerca uzo de grafeno. La Masaĉuseca Instituto de Teknologio en Usono sukcese evoluigis flekseblajn fotovoltaajn panelojn kun grafenaj nano-tegaĵoj sur la surfaco, kiuj povas multe redukti la koston de fabrikado de travideblaj kaj deformeblaj sunĉeloj. Tiaj baterioj povas esti uzitaj en noktvidaj okulvitroj, fotiloj kaj aliaj malgrandaj ciferecaj fotiloj. Apliko en la aparato. Krome, la sukcesa esplorado kaj disvolviĝo de grafenaj superkuirilaroj ankaŭ solvis la problemojn de nesufiĉa kapablo kaj longa ŝarĝotempo de novaj energiaj veturiloj-kuirilaroj, multe akcelante la disvolviĝon de la nova energibaterio-industrio.
7. Ĉi tiu serio de esplorrezultoj pavimis la vojon por la aplikado de grafeno en la nova energia bateria industrio. Sensalaj grafen-filtriloj estas uzataj pli ol aliaj sensaligaj teknologioj. Post kiam la grafena oksida filmo en la akvomedio estas en proksima kontakto kun akvo, povas esti formita kanalo kun larĝo de ĉirkaŭ 0,9 nanometroj, kaj jonoj aŭ molekuloj pli malgrandaj ol tiu grandeco povas trapasi rapide. La grandeco de la kapilaraj kanaloj en la grafena filmo estas plu kunpremita per mekanikaj rimedoj, kaj la pora grandeco estas kontrolita, kio povas efike filtri la salon en la marakvo. La hidrogena stokada materialo grafeno havas la avantaĝojn de malpeza pezo, alta kemia stabileco kaj alta specifa surfacareo, igante ĝin la plej bona kandidato por hidrogenaj stokaj materialoj. Pro la karakterizaĵoj de alta kondukteco, alta forto, ultra-malpeza kaj maldika en aerospaco, la aplikaj avantaĝoj de grafeno en la aerospaca kaj milita industrio estas ankaŭ ekstreme elstaraj.
8. En 2014, NASA en Usono evoluigis grafenan sensilon uzatan en la aerospaca kampo, kiu povas detekti spurelementojn en la altaltituda atmosfero de la tero kaj strukturajn difektojn sur kosmoŝipo. Grafeno ankaŭ ludos pli gravan rolon en eblaj aplikoj kiel ekzemple ultramalpezaj aviadilmaterialoj. La fotosentema elemento estas nova speco de fotosentema elemento uzanta grafenon kiel la materialon de la fotosentema elemento. Per speciala strukturo, oni atendas milojn da fojoj pliigi la fotosenteman kapablon kompare kun la ekzistanta CMOS aŭ CCD, kaj la energikonsumo estas nur 10% de la originalo. Ĝi povas esti uzata en la kampo de monitoroj kaj satelita bildigo, kaj povas esti uzata en fotiloj, inteligentaj telefonoj, ktp. Kunmetitaj materialoj Grafen-bazitaj kunmetitaj materialoj estas grava esplora direkto en la kampo de grafenaj aplikoj. Ili pruvis bonegan agadon en la kampoj de konservado de energio, likvaj kristalaj aparatoj, elektronikaj aparatoj, biologiaj materialoj, sentantaj materialoj kaj katalizilaj portantoj, kaj havas ampleksan gamon de Aplikaj perspektivoj.
9. Nuntempe, la esplorado de grafenaj komponaĵoj ĉefe fokusiĝas al grafenaj polimeraj komponaĵoj kaj grafen-bazitaj neorganikaj nanokomponaĵoj. Kun la profundiĝo de la esploro pri grafeno, la apliko de grafenaj plifortigoj en amasaj metal-bazitaj komponaĵoj Homoj pli kaj pli atentas. Multfunkciaj polimeraj kunmetaĵoj kaj alt-fortaj poraj ceramikaj materialoj faritaj el grafeno plibonigas multajn specialajn ecojn de kunmetitaj materialoj. Biografeno estas uzata por akceli la osteogenan diferencigon de mezenkimaj stamĉeloj de homa osta medolo, kaj ĝi ankaŭ estas uzata por fari biosensilojn de epitaksia grafeno sur siliciokarbido. Samtempe, grafeno povas esti uzata kiel nerva interfaco-elektrodo sen ŝanĝi aŭ detrui ecojn kiel signala forto aŭ cikatra histoformado. Pro ĝia fleksebleco, biokongrueco kaj konduktiveco, grafenelektrodoj estas multe pli stabilaj en vivo ol volframo aŭ silicio elektrodoj. Grafenoksido estas tre efika por malhelpi la kreskon de E. coli sen damaĝi homajn ĉelojn.
Afiŝtempo: Nov-06-2021