1. S postupnim probojem masovne proizvodnje i problema velikih veličina, tempo industrijske primjene grafena se ubrzava. Na temelju postojećih rezultata istraživanja, prve komercijalne aplikacije mogu biti mobilni uređaji, zrakoplovstvo i nova energija. Polje baterije. Osnovni istraživački grafen ima poseban značaj za osnovna istraživanja iz fizike. Omogućuje neke kvantne efekte koji se teoretski mogu pokazati tek prije nego što se mogu provjeriti eksperimentima.
2. U dvodimenzionalnom grafenu čini se da masa elektrona ne postoji. Ovo svojstvo čini grafen rijetku kondenziranu materiju koja se može koristiti za proučavanje relativističke kvantne mehanike - jer se čestice bez mase moraju kretati brzinom svjetlosti, stoga ga mora opisati relativistička kvantna mehanika, što teorijskim fizičarima pruža novi istraživački smjer: neki eksperimenti koji su prvobitno trebali izvesti s malim česticama. Nulta energetski jaz poluvodiči su uglavnom jednoslojni grafen, a ova će elektronička struktura ozbiljno utjecati na ulogu molekula plina na njegovoj površini. U usporedbi s skupnim grafitom, funkcija jednoslojnog grafena radi poboljšanja reakcijske aktivnosti površinske reakcije prikazana je rezultatima reakcije hidrogenacije grafena i oksidacije, što ukazuje da elektronička struktura grafena može modulirati površinsku aktivnost.
3. Osim toga, elektronička struktura grafena može se na odgovarajući način promijeniti indukcijom adsorpcije molekule plina, koja ne samo da mijenja koncentraciju nosača, već se može dopirati s različitim grafenima. Senzor grafen može se pretvoriti u kemijski senzor. Ovaj se postupak uglavnom završava površinskim adsorpcijskim performansama grafena. Prema istraživanju nekih znanstvenika, osjetljivost kemijskih detektora grafena može se usporediti s granicom detekcije jednostruke molekule. Jedinstvena dvodimenzionalna struktura Graphenea čini je vrlo osjetljivom na okolno okruženje. Grafen je idealan materijal za elektrokemijske biosenzore. Senzori izrađeni od grafena imaju dobru osjetljivost za otkrivanje dopamina i glukoze u medicini. Tranzistorski grafen može se koristiti za izradu tranzistora. Zbog visoke stabilnosti grafenske strukture, ova vrsta tranzistora i dalje može stabilno raditi na skali jednog atoma.
4. Suprotno tome, trenutni tranzistori na bazi silicija izgubit će svoju stabilnost na skali od oko 10 nanometara; Ultra-brza reakcijska brzina elektrona u grafenu na vanjsko polje čini tranzistore napravljene od njega mogu dostići vrlo visoku radnu frekvenciju. Na primjer, IBM je u veljači 2010. objavio da će povećati radnu frekvenciju tranzistora grafena na 100 GHz, što premašuje onu silikonskih tranzistora iste veličine. Fleksibilni zaslon Zaslon savijanja privukao je veliku pažnju na sajmu potrošačke elektronike, a postao je trend razvoja fleksibilnih zaslona zaslona za prikaze mobilnih uređaja u budućnosti.
5. Buduće tržište fleksibilnog prikaza je široko, a perspektiva grafena kao osnovnog materijala također obećava. Južnokorejski istraživači prvi su put proizveli fleksibilan prozirni zaslon sastavljen od više slojeva grafena i podloge od poliestera od staklenih vlakana. Istraživači sa Sveučilišta Samsung i SungkyUnkwan u Južnoj Koreji proizveli su komad čistog grafena veličine televizora na 63 cm širokoj fleksibilnoj ploči poliestera od poliestera s poliesterom prozirnih staklenih vlakana. Rekli su da je to daleko najveći "skupni" grafenski blok. Nakon toga, koristili su grafenski blok za izradu fleksibilnog zaslona osjetljivog na dodir.
6. Istraživači su rekli da u teoriji ljudi mogu razvijati svoje pametne telefone i pričvrstiti ih iza ušiju poput olovke. Nove energetske baterije Nove energetske baterije također su važno područje najranije komercijalne uporabe grafena. Massachusetts Institute of Technology u Sjedinjenim Državama uspješno je razvio fleksibilne fotonaponske ploče s grafenskim nano-spuštenim na površini, što može u velikoj mjeri smanjiti troškove proizvodnje prozirnih i deformabilnih solarnih ćelija. Takve se baterije mogu koristiti u naočalama za noćni vid, kamerama i drugim malim digitalnim kamerama. Aplikacija u uređaju. Osim toga, uspješno istraživanje i razvoj grafenskih super baterija također su riješili probleme nedovoljnog kapaciteta i dugog punjenja novih baterija za energetske vozile, uvelike ubrzavajući razvoj nove industrije energetske baterije.
7. Ovaj niz rezultata istraživanja otvorio je put primjeni grafena u novoj industriji energetske baterije. Filteri za desalinizaciju grafena koriste se više od ostalih tehnologija desalinizacije. Nakon što je film grafen oksida u vodenom okruženju u bliskom kontaktu s vodom, može se formirati kanal širine od oko 0,9 nanometara, a ioni ili molekule manji od ove veličine mogu brzo proći. Veličina kapilarnih kanala u grafenskom filmu dodatno se komprimira mehaničkim sredstvima, a veličina pora se kontrolira, što može učinkovito filtrirati sol u morskoj vodi. Grafen za skladištenje vodika ima prednosti lagane težine, visoke kemijske stabilnosti i visoke specifične površine, što ga čini najboljim kandidatom za materijale za skladištenje vodika. Zbog karakteristika visoke vodljivosti, visoke čvrstoće, ultra svjetlosti i tanke u zrakoplovstvu, prednosti primjene grafena u zrakoplovnoj i vojnoj industriji također su izuzetno istaknute.
8. U 2014., NASA u Sjedinjenim Državama razvila je senzor grafena koji se koristi u zrakoplovnom polju, koji može otkriti elemente u tragovima u atmosferi velike visine zemlje i strukturne nedostatke na svemirskom brodu. Graphene će također igrati važniju ulogu u potencijalnim aplikacijama kao što su ultralacitni zrakoplovni materijali. Fotosjemnički element nova je vrsta fotoosjetljivih elemenata koji koriste grafen kao materijal fotoosjetljivog elementa. Kroz posebnu strukturu, očekuje se da će tisućama puta povećati fotoosjetljivu sposobnost u usporedbi s postojećim CMOS -om ili CCD -om, a potrošnja energije je samo 10% originala. Može se koristiti u polju monitora i satelitskog snimanja, a može se koristiti u kamerama, pametnim telefonima itd. Kompozitni materijali na temelju kompozitnih materijala važan su istraživački smjer u polju aplikacija grafena. Pokazali su izvrsne performanse u poljima skladištenja energije, uređaja s tekućim kristalima, elektroničkih uređaja, bioloških materijala, senzorskih materijala i nosača katalizatora, te imaju širok raspon izgledi za primjenu.
9. Trenutno se istraživanje grafenskih kompozita uglavnom fokusira na grafenski polimerni kompoziti i anorganski nanokompoziti na bazi grafena. Uz produbljivanje istraživanja grafena, primjena pojačanja grafena u skupnim metalnim kompozitima ljudi posvećuju sve više i više pozornosti. Multifunkcionalni polimerni kompoziti i porozni keramički materijali visoke čvrstoće izrađene od grafena poboljšavaju mnoga posebna svojstva kompozitnih materijala. Biografska se koristi za ubrzanje osteogene diferencijacije matičnih stanica mezenhimske matične stanice ljudske koštane srži, a koristi se i za izradu biosenzora epitaksijalnog grafena na silicij -karbidu. Istodobno se grafen može koristiti kao elektroda živčanog sučelja bez promjene ili uništavanja svojstava kao što su čvrstoća signala ili stvaranje ožiljaka. Zbog svoje fleksibilnosti, biokompatibilnost i vodljivost, grafenske elektrode su mnogo stabilnije in vivo od volframa ili silikonskih elektroda. Grafenski oksid je vrlo učinkovit u inhibiranju rasta E. coli bez štete ljudskim stanicama.
Post Vrijeme: NOV-06-2021