ការប្រើប្រាស់ Graphene

1. ជាមួយនឹងរបកគំហើញបន្តិចម្តងៗនៃផលិតកម្មទ្រង់ទ្រាយធំ និងបញ្ហាទំហំធំ ល្បឿននៃការអនុវត្តឧស្សាហកម្មនៃ graphene កំពុងបង្កើនល្បឿន។ ផ្អែកលើលទ្ធផលស្រាវជ្រាវដែលមានស្រាប់ កម្មវិធីពាណិជ្ជកម្មដំបូងអាចជាឧបករណ៍ចល័ត លំហអាកាស និងថាមពលថ្មី។ វាលថ្ម។ ការស្រាវជ្រាវជាមូលដ្ឋាន Graphene មានសារៈសំខាន់ពិសេសសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវជាមូលដ្ឋានក្នុងរូបវិទ្យា។ វាអនុញ្ញាតឱ្យមានផលប៉ះពាល់ quantum មួយចំនួន ដែលអាចបង្ហាញបានតែតាមទ្រឹស្តីប៉ុណ្ណោះ មុននឹងអាចផ្ទៀងផ្ទាត់បានតាមរយៈការពិសោធន៍។

2. នៅក្នុង graphene ពីរវិមាត្រ ម៉ាស់អេឡិចត្រុងហាក់ដូចជាមិនមានទេ។ ទ្រព្យសម្បត្តិនេះធ្វើឱ្យ graphene ក្លាយជារូបធាតុ condensed ដ៏កម្រដែលអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីសិក្សាមេកានិចកង់ទិចដែលទាក់ទង - ដោយសារតែភាគល្អិតគ្មានម៉ាស់ត្រូវតែផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿននៃពន្លឺដូច្នេះវាត្រូវតែត្រូវបានពិពណ៌នាដោយមេកានិចកង់ទិចដែលទាក់ទងគ្នាដែលផ្តល់ឱ្យអ្នករូបវិទ្យាទ្រឹស្តីជាមួយនឹងទិសដៅស្រាវជ្រាវថ្មីមួយ: មួយចំនួន ការពិសោធន៍ដែលដើមឡើយត្រូវការដើម្បីអនុវត្តនៅក្នុងឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនភាគល្អិតអាចត្រូវបានអនុវត្តជាមួយ graphene នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍តូច។ Zero energy gap semiconductors គឺជា graphene ស្រទាប់តែមួយ ហើយរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនេះនឹងប៉ះពាល់យ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរដល់តួនាទីនៃម៉ូលេគុលឧស្ម័ននៅលើផ្ទៃរបស់វា។ បើប្រៀបធៀបជាមួយក្រាហ្វិចច្រើន មុខងារនៃក្រាហ្វិនស្រទាប់តែមួយដើម្បីបង្កើនសកម្មភាពប្រតិកម្មលើផ្ទៃត្រូវបានបង្ហាញដោយលទ្ធផលនៃ graphene hydrogenation និងប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្ម ដែលបង្ហាញថារចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃ graphene អាចកែប្រែសកម្មភាពលើផ្ទៃ។

3. លើសពីនេះទៀតរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃ graphene អាចត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរដែលត្រូវគ្នាដោយការបញ្ចូលនៃម៉ូលេគុលឧស្ម័ន adsorption ដែលមិនត្រឹមតែផ្លាស់ប្តូរការប្រមូលផ្តុំនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងអាចត្រូវបាន doped ជាមួយ graphenes ផ្សេងគ្នា។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា graphene អាចបង្កើតជាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាគីមី។ ដំណើរការនេះត្រូវបានបញ្ចប់ជាចម្បងដោយការអនុវត្តការស្រូបយកផ្ទៃនៃ graphene ។ យោងតាមការស្រាវជ្រាវរបស់អ្នកប្រាជ្ញមួយចំនួន ភាពប្រែប្រួលនៃឧបករណ៍រាវរកគីមី graphene អាចប្រៀបធៀបជាមួយនឹងដែនកំណត់នៃការរកឃើញម៉ូលេគុលតែមួយ។ រចនាសម្ព័ន្ធពីរវិមាត្រតែមួយគត់របស់ Graphene ធ្វើឱ្យវាមានភាពរសើបខ្លាំងចំពោះបរិស្ថានជុំវិញ។ Graphene គឺជាសម្ភារៈដ៏ល្អសម្រាប់ biosensors electrochemical ។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដែលផលិតពី graphene មានភាពរសើបល្អសម្រាប់ការរកឃើញសារធាតុ dopamine និងគ្លុយកូសក្នុងថ្នាំ។ Transistor graphene អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីធ្វើត្រង់ស៊ីស្ទ័រ។ ដោយសារតែស្ថេរភាពខ្ពស់នៃរចនាសម្ព័ន្ធ graphene ត្រង់ស៊ីស្ទ័រប្រភេទនេះនៅតែអាចដំណើរការប្រកបដោយស្ថេរភាពលើមាត្រដ្ឋាននៃអាតូមតែមួយ។

4. ផ្ទុយទៅវិញត្រង់ស៊ីស្ទ័រដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុនបច្ចុប្បន្ននឹងបាត់បង់ស្ថេរភាពរបស់វានៅលើមាត្រដ្ឋានប្រហែល 10 nanometers; ល្បឿន​ប្រតិកម្ម​លឿន​ជ្រុល​នៃ​អេឡិចត្រុង​ក្នុង​ក្រាហ្វិន​ទៅ​វាល​ខាង​ក្រៅ​ធ្វើ​ឱ្យ​ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ​ដែល​ផលិត​ពី​វា​អាច​ឈាន​ដល់​ប្រេកង់​ប្រតិបត្តិការ​ខ្ពស់​ណាស់។ ជាឧទាហរណ៍ ក្រុមហ៊ុន IBM បានប្រកាសក្នុងខែកុម្ភៈ ឆ្នាំ 2010 ថាវានឹងបង្កើនប្រេកង់ប្រតិបត្តិការនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រក្រាហ្វិនដល់ 100 GHz ដែលលើសពីស៊ីស្ទ័រស៊ីលីកុនដែលមានទំហំដូចគ្នា។ អេក្រង់ដែលអាចបត់បែនបាន អេក្រង់ដែលអាចបត់បានទាក់ទាញការចាប់អារម្មណ៍ជាច្រើននៅក្នុងពិព័រណ៌គ្រឿងអេឡិចត្រូនិក ហើយវាបានក្លាយជានិន្នាការនៃការអភិវឌ្ឍន៍អេក្រង់ដែលអាចបត់បែនបានសម្រាប់ការបង្ហាញឧបករណ៍ចល័តនាពេលអនាគត។

5. ទីផ្សារនាពេលអនាគតនៃការបង្ហាញដែលអាចបត់បែនបានគឺទូលំទូលាយ ហើយការរំពឹងទុកនៃ graphene ជាសម្ភារៈមូលដ្ឋានក៏កំពុងមានការរីកចម្រើនផងដែរ។ អ្នកស្រាវជ្រាវកូរ៉េខាងត្បូងបានផលិតជាលើកដំបូងនូវអេក្រង់ថ្លាដែលអាចបត់បែនបានដែលផ្សំឡើងពីស្រទាប់ក្រាហ្វិនជាច្រើន និងស្រទាប់ខាងក្រោមសន្លឹក polyester fiber កញ្ចក់។ ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវមកពីសាកលវិទ្យាល័យ Samsung និង Sungkyunkwan របស់ប្រទេសកូរ៉េខាងត្បូងបានប្រឌិតបំណែកនៃក្រាហ្វិនសុទ្ធដែលមានទំហំប៉ុនទូរទស្សន៍នៅលើក្តារក្រាលសរសៃកញ្ចក់ថ្លាដែលអាចបត់បែនបានទំហំ 63 សង់ទីម៉ែត្រ។ ពួកគេបាននិយាយថានេះគឺជាប្លុកក្រាហ្វិន "ភាគច្រើន" ដ៏ធំបំផុត។ ក្រោយមកពួកគេបានប្រើប្លុក graphene ដើម្បីបង្កើតអេក្រង់ប៉ះដែលអាចបត់បែនបាន។

6. អ្នកស្រាវជ្រាវបាននិយាយថា តាមទ្រឹស្តី មនុស្សអាចរមៀលស្មាតហ្វូនរបស់ពួកគេ ហើយខ្ទាស់វានៅពីក្រោយត្រចៀករបស់ពួកគេដូចជាខ្មៅដៃ។ ថ្មថាមពលថ្មី ថ្មថាមពលថ្មីក៏ជាតំបន់សំខាន់មួយនៃការប្រើប្រាស់ពាណិជ្ជកម្មដំបូងបំផុតរបស់ graphene ។ វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យា Massachusetts នៅសហរដ្ឋអាមេរិក បានបង្កើតដោយជោគជ័យនូវបន្ទះ photovoltaic ដែលអាចបត់បែនបានជាមួយនឹង graphene nano-coatings លើផ្ទៃ ដែលអាចកាត់បន្ថយការចំណាយយ៉ាងច្រើនក្នុងការផលិតកោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យដែលមានតម្លាភាព និងខូចទ្រង់ទ្រាយ។ ថ្មបែបនេះអាចប្រើក្នុងវ៉ែនតាពេលយប់ កាមេរ៉ា និងកាមេរ៉ាឌីជីថលតូចៗផ្សេងទៀត។ កម្មវិធីនៅក្នុងឧបករណ៍។ លើសពីនេះ ការស្រាវជ្រាវ និងការអភិវឌ្ឍន៍ដោយជោគជ័យនៃថ្មទំនើប graphene ក៏បានដោះស្រាយបញ្ហានៃសមត្ថភាពមិនគ្រប់គ្រាន់ និងរយៈពេលសាកថ្មយូរនៃអាគុយរថយន្តថាមពលថ្មី ដែលបង្កើនល្បឿនយ៉ាងខ្លាំងដល់ការអភិវឌ្ឍន៍ឧស្សាហកម្មថ្មថាមពលថ្មី។

7. ស៊េរីនៃលទ្ធផលស្រាវជ្រាវនេះបានត្រួសត្រាយផ្លូវសម្រាប់ការអនុវត្ត graphene នៅក្នុងឧស្សាហកម្មថ្មថាមពលថ្មី។ Desalination graphene filters ត្រូវបានប្រើច្រើនជាងបច្ចេកវិទ្យា desalination ផ្សេងទៀត។ បន្ទាប់ពីខ្សែភាពយន្ត graphene oxide នៅក្នុងបរិស្ថានទឹកមានទំនាក់ទំនងជិតស្និទ្ធជាមួយនឹងទឹក ឆានែលដែលមានទទឹងប្រហែល 0.9 nanometers អាចត្រូវបានបង្កើតឡើង ហើយអ៊ីយ៉ុង ឬម៉ូលេគុលដែលតូចជាងទំហំនេះអាចឆ្លងកាត់យ៉ាងលឿន។ ទំហំនៃបណ្តាញ capillary នៅក្នុងខ្សែភាពយន្ត graphene ត្រូវបានបង្ហាប់បន្ថែមទៀតដោយមធ្យោបាយមេកានិច ហើយទំហំរន្ធញើសត្រូវបានគ្រប់គ្រង ដែលអាចច្រោះអំបិលក្នុងទឹកសមុទ្រប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។ សម្ភារៈផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែន graphene មានគុណសម្បត្តិនៃទម្ងន់ស្រាល ស្ថេរភាពគីមីខ្ពស់ និងផ្ទៃជាក់លាក់ខ្ពស់ ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាបេក្ខជនដ៏ល្អបំផុតសម្រាប់សម្ភារៈផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែន។ ដោយសារតែលក្ខណៈនៃចរន្តអគ្គិសនីខ្ពស់ កម្លាំងខ្ពស់ ពន្លឺជ្រុល និងស្តើងនៅក្នុងលំហអាកាស គុណសម្បត្តិនៃកម្មវិធី Graphene នៅក្នុងលំហអាកាស និងឧស្សាហកម្មយោធាក៏លេចធ្លោខ្លាំងផងដែរ។

8. ក្នុងឆ្នាំ 2014 អង្គការ NASA នៅសហរដ្ឋអាមេរិកបានបង្កើតឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា graphene ដែលប្រើក្នុងវិស័យអវកាស ដែលអាចរកឃើញធាតុដាននៅក្នុងបរិយាកាសកម្ពស់ខ្ពស់នៃផែនដី និងពិការភាពរចនាសម្ព័ន្ធនៅលើយានអវកាស។ Graphene ក៏នឹងដើរតួយ៉ាងសំខាន់បន្ថែមទៀតនៅក្នុងកម្មវិធីដែលមានសក្តានុពលដូចជាសម្ភារៈសម្រាប់យន្តហោះ ultralight ជាដើម។ ធាតុរស្មីរស្មី គឺជាប្រភេទថ្មីនៃធាតុរស្មីរស្មី ដោយប្រើក្រាហ្វិន ជាសម្ភារៈនៃធាតុរស្មីរស្មី។ តាមរយៈរចនាសម្ព័ន្ធពិសេស វាត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងបង្កើនសមត្ថភាពថតរូបភាពរាប់ពាន់ដងធៀបនឹង CMOS ឬ CCD ដែលមានស្រាប់ ហើយការប្រើប្រាស់ថាមពលគឺត្រឹមតែ 10% នៃដើមប៉ុណ្ណោះ។ វា​អាច​ប្រើ​បាន​ក្នុង​វិស័យ​ម៉ូនីទ័រ និង​ការ​ថត​រូបភាព​ផ្កាយរណប ហើយ​អាច​ប្រើ​បាន​ក្នុង​កាមេរ៉ា ទូរសព្ទ​ទំនើប​។​ល​។​ សម្ភារៈ​ផ្សំ​ដែល​មាន​មូលដ្ឋាន​លើ Graphene គឺជា​ទិសដៅ​ស្រាវជ្រាវ​ដ៏​សំខាន់​មួយ​ក្នុង​វិស័យ​កម្មវិធី Graphene ។ ពួកគេបានបង្ហាញពីដំណើរការដ៏ល្អឥតខ្ចោះនៅក្នុងវិស័យផ្ទុកថាមពល ឧបករណ៍គ្រីស្តាល់រាវ ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក សម្ភារៈជីវសាស្រ្ត សម្ភារៈចាប់សញ្ញា និងក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនកាតាលីករ ហើយមានលទ្ធភាពប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ។

9. នាពេលបច្ចុប្បន្ន ការស្រាវជ្រាវនៃសមាសធាតុ graphene ផ្តោតជាសំខាន់លើសមាសធាតុ graphene polymer និង graphene-based nanocomposites inorganic ។ ជាមួយ​នឹង​ការ​ស៊ីជម្រៅ​នៃ​ការ​ស្រាវ​ជ្រាវ​ graphene ការ​អនុវត្ត​ការ​ពង្រឹង​ក្រាហ្វិន​ក្នុង​សមាសធាតុ​ដែល​មាន​មូលដ្ឋាន​លើ​លោហធាតុ​ច្រើន​ មនុស្ស​កំពុង​តែ​យក​ចិត្ត​ទុក​ដាក់​កាន់​តែ​ខ្លាំង​ឡើង។ សមាសធាតុវត្ថុធាតុ polymer ពហុមុខងារ និងសម្ភារៈសេរ៉ាមិច porous កម្លាំងខ្ពស់ធ្វើពី graphene បង្កើនលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសជាច្រើននៃសមា្ភារៈសមាសធាតុ។ Biographene ត្រូវបានប្រើដើម្បីពន្លឿនភាពខុសគ្នានៃ osteogenic នៃកោសិកាដើម mesenchymal ខួរឆ្អឹងរបស់មនុស្ស ហើយវាក៏ត្រូវបានគេប្រើដើម្បីធ្វើ biosensors នៃ epitaxial graphene នៅលើ silicon carbide ផងដែរ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ graphene អាចត្រូវបានប្រើជាអេឡិចត្រូតចំណុចប្រទាក់សរសៃប្រសាទដោយមិនផ្លាស់ប្តូរឬបំផ្លាញលក្ខណៈសម្បត្តិដូចជាកម្លាំងសញ្ញាឬការបង្កើតជាលិកាស្លាកស្នាម។ ដោយសារតែភាពបត់បែន ភាពឆបគ្នា និងចរន្តអគ្គិសនីរបស់វា អេឡិចត្រូត graphene មានស្ថេរភាពជាងនៅក្នុង vivo ជាងអេឡិចត្រូត tungsten ឬ silicon ។ Graphene oxide មានប្រសិទ្ធភាពខ្លាំងក្នុងការរារាំងការលូតលាស់របស់ E. coli ដោយមិនបង្កគ្រោះថ្នាក់ដល់កោសិកាមនុស្ស។

 


ពេលវេលាប្រកាស៖ ថ្ងៃទី ០៦ ខែវិច្ឆិកា ឆ្នាំ ២០២១