1. Mat dem graduellen Duerchbroch vun der Masseproduktioun a grousser Gréisst Probleemer beschleunegt den Tempo vun der industrieller Uwendung vu Graphen. Baséierend op existente Fuerschungsresultater kënnen déi éischt kommerziell Uwendungen mobilen Apparater, Raumfaart an nei Energie sinn. Batterie Feld. Grondfuerschung Graphene huet eng besonnesch Bedeitung fir Basisfuerschung an der Physik. Et erméiglecht e puer Quanteeffekter déi nëmmen theoretesch bewisen kënne ginn ier se duerch Experimenter verifizéiert kënne ginn.
2. Am zweedimensionalen Grafen schéngt d'Mass vun Elektronen net existéierend ze sinn. Dës Eegeschafte mécht Graphene eng selten kondenséiert Matière, déi benotzt ka ginn fir relativistesch Quantemechanik ze studéieren - well masslos Partikele musse mat der Liichtgeschwindegkeet bewegen. Experimenter, déi ursprénglech a rieseg Partikelbeschleuniger misse gemaach ginn, kënne mat Graphen a klenge Laboratoiren duerchgefouert ginn. Null Energie Spalt Hallefleit sinn haaptsächlech eenzeg-Layer graphene, an dëser elektronescher Struktur wäert eescht d'Roll vun Gas Molekülle op senger Uewerfläch Afloss. Am Verglach mat Bulk-Graphit ass d'Funktioun vum Eenschicht-Graphen fir d'Uewerflächenreaktiounsaktivitéit ze verbesseren duerch d'Resultater vun der Grafen-Hydrenatioun an der Oxidatiounsreaktioun gewisen, wat beweist datt d'elektronesch Struktur vum Grafen d'Uewerflächenaktivitéit moduléiere kann.
3. Zousätzlech kann d'elektronesch Struktur vu Graphen entspriechend geännert ginn duerch d'Induktioun vun der Gasmolekül-Adsorptioun, déi net nëmmen d'Konzentratioun vun den Träger verännert, mee och mat verschiddene Graphenen dotéiert ginn. De Sensor Graphen kann zu engem chemesche Sensor gemaach ginn. Dëse Prozess gëtt haaptsächlech duerch d'Uewerflächenadsorptiounsleeschtung vu Graphen ofgeschloss. No der Fuerschung vun e puer Geléiert, kann d'Sensibilitéit vun graphene chemesche Detektoren mat der Limite vun eenzel Molekül Detektioun verglach ginn. Déi eenzegaarteg zweedimensional Struktur vum Graphene mécht et ganz empfindlech op d'Ëmgéigend. Graphene ass en idealt Material fir elektrochemesch Biosensoren. Sensoren aus Graphen hu gutt Empfindlechkeet fir Dopamin a Glukos an der Medizin z'entdecken. Transistor graphene ka benotzt ginn fir Transistoren ze maachen. Wéinst der héijer Stabilitéit vun der graphene Struktur, kann dës Zort vun Transistor nach stabil op der Skala vun engem eenzegen Atom schaffen.
4. Am Géigesaz, wäerten déi aktuell Silizium-baséiert Transistoren hir Stabilitéit op der Skala vun ongeféier 10 Nanometer verléieren; déi ultraschnell Reaktiounsgeschwindegkeet vun Elektronen am Graphén zum Baussefeld mécht d'Transistoren, déi dovunner gemaach goufen, Ganz héich Operatiounsfrequenz erreechen. Zum Beispill huet d'IBM am Februar 2010 ugekënnegt datt et d'Betribsfrequenz vu Graphen-Transistoren op 100 GHz eropgeet, wat dee vu Silizium-Transistoren vun der selwechter Gréisst iwwerschreift. Flexibel Display De béibare Bildschierm huet vill Opmierksamkeet op der Consumer Electronics Show ugezunn, an et ass den Trend vun der Entwécklung vu flexibelen Displaybildschirmer fir mobilen Apparat Displays an der Zukunft ginn.
5. Den zukünftege Maart vu flexibelen Affichage ass breet, an d'Perspektiv vu Graphen als Basismaterial ass och villverspriechend. Südkoreanesch Fuerscher hunn fir d'éischte Kéier e flexibelen transparenten Display produzéiert, deen aus multiple Schichten vu Graphen an engem Glasfaser Polyester Blat Substrat besteet. Fuerscher vun der südkoreanescher Samsung an der Sungkyunkwan Universitéit hunn e Stéck pure Graphen d'Gréisst vun engem Fernseh op engem 63 cm breet flexiblen transparenten Glasfaserpolyesterbrett fabrizéiert. Si soten datt dëst bei wäitem de gréisste "bulk" graphene Block ass. Duerno hunn se de Graphenblock benotzt fir e flexibelen Touchscreen ze kreéieren.
6. D'Fuerscher soten, datt an der Theorie d'Leit hir Smartphones oprollen an se hannert d'Oueren wéi e Bläistëft pinne kënnen. Nei Energiebatterien Nei Energiebatterien sinn och e wichtegt Gebitt vum fréierste kommerziellen Gebrauch vum Graphen. D'Massachusetts Institut fir Technologie an den USA huet erfollegräich flexibel Photovoltaik Paneele mat Graphene Nano-Beschichtungen op der Uewerfläch entwéckelt, déi d'Käschte vun der Fabrikatioun vun transparenten a verformbare Solarzellen staark reduzéieren. Esou Batterien kënnen an Nuetsvisiounsbrille, Kameraen an aner kleng Digitalkameraen benotzt ginn. Applikatioun am Apparat. Zousätzlech huet déi erfollegräich Fuerschung an Entwécklung vu graphene Super Batterien och d'Problemer vun net genuch Kapazitéit a laanger Opluedzäit vun neien Energieauto Batterien geléist, wat d'Entwécklung vun der neier Energiebatterieindustrie staark beschleunegt.
7. Dës Serie vu Fuerschungsresultater huet de Wee fir d'Applikatioun vu Graphen an der neier Energiebatterieindustrie gemaach. Desalinatiounsgraphenfilter gi méi benotzt wéi aner Desalinatiounstechnologien. Nodeems de Graphenoxidfilm am Waasserëmfeld am enke Kontakt mam Waasser ass, kann e Kanal mat enger Breet vu ronn 0,9 Nanometer geformt ginn, an Ionen oder Moleküle méi kleng wéi dës Gréisst kënne séier duerchgoen. D'Gréisst vun de Kapillarkanäl am Graphenfilm gëtt weider duerch mechanesch Mëttelen kompriméiert, an d'Poregréisst gëtt kontrolléiert, wat d'Salz am Mierwaasser effizient filtert. D'Waasserstofflagermaterial graphene huet d'Virdeeler vu Liichtgewiicht, héich chemescher Stabilitéit an héich spezifescher Uewerfläch, sou datt et de beschte Kandidat fir Waasserstofflagermaterialien ass. Wéinst de Charakteristiken vun héich Konduktivitéit, héich Kraaft, ultra-liicht an dënn an der Raumfaart, sinn d'Applikatiounsvirdeeler vu Graphen an der Raumfaart- a Militärindustrie och extrem prominent.
8. Am Joer 2014 huet d'NASA an den USA e Graphen-Sensor entwéckelt, deen am Raumfaartfeld benotzt gëtt, deen Spuerelementer an der Héichatmosphär vun der Äerd a strukturell Mängel op Raumschëff erkennen kann. Graphene wäert och eng méi wichteg Roll spillen a potenziellen Uwendungen wéi ultralight Fligermaterialien. Dat fotosensibelt Element ass eng nei Aart vu fotosensibel Element mat Graphen als Material vum fotosensibelen Element. Duerch eng speziell Struktur gëtt erwaart d'Fotosensibel Fäegkeet ëm Dausende vu Mol ze vergréisseren am Verglach mat der existéierender CMOS oder CCD, an den Energieverbrauch ass nëmmen 10% vum Original. Et kann am Beräich vun Monitore an Satellit Imaging benotzt ginn, a kann an Kameraen benotzt ginn, Smartphones, etc. Si hunn excellent Leeschtung an de Beräicher vun Energie Stockage bewisen, Flëssegket Kristallsglas produzéiert Apparater, elektronesch Apparater, biologesch Materialien, Sensing Material, an Katalysator Carrier, an hunn eng breet Palette vun Applikatioun Perspektiven.
9. Am Moment konzentréiert d'Fuerschung vu Graphen-Kompositen haaptsächlech op Graphen-Polymer-Kompositen a Graphen-baséiert anorganeschen Nanokompositen. Mat der Verdéifung vun der Graphenfuerschung, d'Uwendung vu Graphenverstäerkungen a bulkmetallbaséierte Kompositen D'Leit bezuelen ëmmer méi Opmierksamkeet. Multifunktionell Polymerkompositen an héichstäerkt porös Keramikmaterialien aus Graphen verbesseren vill speziell Eegeschafte vu Kompositmaterialien. Biographene gëtt benotzt fir d'osteogene Differenzéierung vu mënschleche Knochenmark mesenchymal Stammzellen ze beschleunegen, an et gëtt och benotzt fir Biosensoren vun epitaxialen Grafen op Siliziumkarbid ze maachen. Zur selwechter Zäit kann Graphen als Nerve-Interface Elektrode benotzt ginn ouni d'Eegeschafte wéi d'Signalstäerkt oder d'Narbengewebe ze änneren oder ze zerstéieren. Wéinst senger Flexibilitéit, Biokompatibilitéit a Konduktivitéit si Graphenelektroden vill méi stabil in vivo wéi Wolfram oder Siliziumelektroden. Grapheneoxid ass ganz effektiv fir de Wuesstum vun E. coli ze hemmen ouni mënschlech Zellen ze schueden.
Post Zäit: Nov-06-2021