1. A tömegtermelés és a nagy méretű problémák fokozatos áttörésével a grafén ipari alkalmazásának üteme felgyorsul. A meglévő kutatási eredmények alapján az első kereskedelmi alkalmazások lehetnek a mobil eszközök, az űrrepülés és az új energia. Akkumulátor mező. Az alapkutatási grafén különös jelentőséggel bír a fizika alapkutatásában. Ez lehetővé teszi néhány kvantumhatást, amelyet csak elméletileg lehet bemutatni, mielőtt kísérletekkel igazolhatók.
2. Kétdimenziós grafénben az elektronok tömege nem létezik. Ez a tulajdonság a grafént ritka kondenzált anyaggá teszi, amely felhasználható a relativista kvantummechanika tanulmányozására - mivel a tömeg nélküli részecskéknek a fénysebességen kell mozogniuk, ezért a relativista kvantummechanikával kell leírni, amely elméleti fizikusokat biztosít egy új kutatási irányba: néhány kísérletet, amelyeket eredetileg el kell végezni az óriási részecskék gyorsítókkal, kismértékben el kell végezni. A nulla energiarés félvezetők elsősorban egyrétegű grafén, és ez az elektronikus szerkezet súlyosan befolyásolja a gázmolekulák szerepét a felületén. Az ömlesztett grafithoz képest az egyrétegű grafén funkcióját a felületi reakció aktivitásának fokozása érdekében a grafén hidrogénezési és oxidációs reakciók eredményei mutatják, jelezve, hogy a grafén elektronikus szerkezete modulálhatja a felületi aktivitást.
3. Ezenkívül a grafén elektronikus szerkezete ennek megfelelően megváltoztatható a gázmolekula adszorpció indukciójával, amely nemcsak megváltoztatja a hordozók koncentrációját, hanem különböző grafénekkel is dopping. Az érzékelő grafén kémiai érzékelővé tehető. Ezt a folyamatot elsősorban a grafén felületi adszorpciós teljesítménye fejezi be. Egyes tudósok kutatása szerint a grafén kémiai detektorok érzékenysége összehasonlítható az egymolekula detektálásának határával. A grafén egyedi kétdimenziós felépítése nagyon érzékenyvé teszi a környező környezetet. A grafén ideális anyag az elektrokémiai bioszenzorokhoz. A grafénből készült érzékelők jó érzékenységgel rendelkeznek a dopamin és a glükóz kimutatására az orvostudományban. A tranzisztor grafén felhasználható a tranzisztorok előállítására. A grafén szerkezetének nagy stabilitása miatt az ilyen típusú tranzisztor továbbra is stabilan működhet egyetlen atom skáláján.
4. Ezzel szemben a jelenlegi szilícium-alapú tranzisztorok körülbelül 10 nanométer skálán veszítik meg stabilitásukat; A grafénben a külső mezőben lévő elektronok rendkívül gyors reakciósebessége miatt a belőle készített tranzisztorok nagyon nagy működési frekvenciát érhetnek el. Például az IBM 2010 februárjában bejelentette, hogy ez növeli a grafén tranzisztorok működési gyakoriságát 100 GHz -re, ami meghaladja az azonos méretű szilícium tranzisztorokéját. Rugalmas megjelenítés A hajlítható képernyő nagy figyelmet fordított a Consumer Electronics Show -n, és a jövőben a rugalmas kijelző képernyők fejlesztésének trendjévé vált.
5. A rugalmas megjelenítés jövőbeli piaca széles, és a grafén mint alapanyag kilátása szintén ígéretes. A dél -koreai kutatók először készítették el a rugalmas átlátszó kijelzőt, amely többrétegű grafénből és üvegszálas poliészter lapból áll. A dél -koreai Samsung és a Sungkyunkwan Egyetem kutatói egy tiszta grafén darabot készítettek egy TV méretű, egy 63 cm széles, rugalmas átlátszó üvegszálas poliészter táblán. Azt mondták, hogy ez messze a legnagyobb „ömlesztett” grafén blokk. Ezt követően a grafén blokkot használták a rugalmas érintőképernyő létrehozásához.
6. A kutatók azt állították, hogy az emberek elméletileg fel tudják dobni okostelefonjukat, és a fülük mögé rögzíthetik őket, mint egy ceruzát. Új energiaelemes akkumulátorok Az új energiaelemek szintén a Grapene legkorábbi kereskedelmi felhasználásának fontos területe. Az Egyesült Államokban a Massachusettsi Technológiai Intézet sikeresen fejlesztette ki a rugalmas fotovoltaikus paneleket, amelyek a felszínen grafén nano-coating-ot tartalmaznak, ami jelentősen csökkentheti az átlátszó és deformálható napelemek gyártásának költségeit. Ilyen akkumulátorok használhatók az éjszakai látványszemüvegekben, kamerákban és más kis digitális kamerákban. Alkalmazás az eszközön. Ezenkívül a grafén szuper akkumulátorok sikeres kutatása és fejlesztése oldotta meg az új energia -akkumulátorok elégtelen kapacitásának és hosszú töltési idejének problémáit, ami nagymértékben felgyorsította az új energiakumulátor -ipar fejlesztését.
7. Ez a kutatási eredmények sorozata előkészítette az utat a grafén alkalmazásához az új energia akkumulátor -iparban. A sótalanítási grafénszűrőket jobban használják, mint a többi sótalanítási technológiát. Miután a vízkörnyezetben lévő grafén -oxidfilm szorosan érintkezik a vízzel, kb. 0,9 nanométer szélességű csatorna képződik, és az ilyen méretnél kisebb ionok vagy molekulák gyorsan áthaladhatnak. A kapilláris csatornák méretét a grafén filmben mechanikus eszközökkel tovább tömörítik, és a pórusméretet szabályozzák, amely hatékonyan képes szűrni a sót a tengervízben. A hidrogén tárolóanyag -grafén grafénnek előnyei vannak a könnyű, nagy kémiai stabilitás és a nagy specifikus felület, így a legjobb jelölt a hidrogén tárolóanyagokhoz. A magas vezetőképesség, a nagy szilárdság, az ultra könnyű és a repülőgép-repülőgép jellemzői miatt a repülőgép és a katonai iparban a grafén alkalmazási előnyei szintén rendkívül kiemelkedőek.
8. 2014-ben az Egyesült Államokban a NASA kifejlesztett egy grafén-érzékelőt, amelyet az űrmezőben használtak, amely felismeri a nyomelemeket a Föld nagy magasságú atmoszférájában és az űrhajó szerkezeti hibáit. A grafén fontosabb szerepet fog játszani a potenciális alkalmazásokban, például az ultra könnyű repülőgép -anyagokban. A fényérzékeny elem egy új típusú fényérzékeny elem, amely a grafént használja a fényérzékeny elem anyagának. Egy speciális struktúrán keresztül várhatóan több ezer alkalommal növeli a fényérzékeny képességet a meglévő CMO -khoz vagy CCD -hez képest, és az energiafogyasztás csak az eredeti 10% -a. Használható a monitorok és a műholdas képalkotás területén, és felhasználható kamerákban, okostelefonokban stb. A kompozit anyagok grafén-alapú kompozit anyagok fontos kutatási iránya a grafén alkalmazások területén. Kiváló teljesítményt mutattak az energiatárolás, a folyadékkristálykészülékek, az elektronikus eszközök, a biológiai anyagok, az érzékelő anyagok és a katalizátor hordozók területén, és széles körű alkalmazási kilátásokkal rendelkeznek.
9. Jelenleg a grafén kompozitok kutatása elsősorban a grafén polimer kompozitokra és a grafén alapú szervetlen nanokompozitokra összpontosít. A grafén kutatás elmélyítésével a grafén megerősítések alkalmazása az ömlesztett fém alapú kompozitokban egyre nagyobb figyelmet fordít. A multifunkcionális polimer kompozitok és a grafénből készült nagy szilárdságú porózus kerámia anyagok a kompozit anyagok számos speciális tulajdonságát javítják. A biográfiát használják az emberi csontvelő mezenchimális őssejtek osteogén differenciálódásának felgyorsítására, és azt is felhasználják, hogy a szilícium -karbidon az epitaxiális grafén bioszenzorai készítsék. Ugyanakkor a grafén ideg interfész elektródaként használható anélkül, hogy megváltoztatná vagy megsemmisíti a tulajdonságokat, például a jelszilárdságot vagy a hegszövetképződést. Rugalmasságának, biokompatibilitásának és vezetőképességének köszönhetően a grafén elektródák sokkal stabilabbak in vivo, mint a volfrám vagy a szilícium elektródák. A grafén -oxid nagyon hatékony az E. coli növekedésének gátlásában az emberi sejtek károsítása nélkül.
A postai idő: november 06-2021