ການ​ນໍາ​ໃຊ້ Graphene​

1. ດ້ວຍການບຸກທະລຸເທື່ອລະກ້າວຂອງການຜະລິດຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະບັນຫາຂະຫນາດໃຫຍ່, ຈັງຫວະຂອງການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາຂອງ graphene ແມ່ນເລັ່ງ. ອີງຕາມຜົນການຄົ້ນຄວ້າທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການຄ້າທໍາອິດອາດຈະເປັນອຸປະກອນມືຖື, ຍານອາວະກາດ, ແລະພະລັງງານໃຫມ່. ຊ່ອງໃສ່ຫມໍ້ໄຟ. ການຄົ້ນຄວ້າພື້ນຖານ Graphene ມີຄວາມສໍາຄັນພິເສດສໍາລັບການຄົ້ນຄວ້າພື້ນຖານໃນຟີຊິກ. ມັນເຮັດໃຫ້ບາງຜົນກະທົບ quantum ທີ່ສາມາດສະແດງໃຫ້ເຫັນທາງທິດສະດີເທົ່ານັ້ນກ່ອນທີ່ຈະສາມາດກວດສອບໄດ້ໂດຍຜ່ານການທົດລອງ.

2. ໃນ graphene ສອງມິຕິລະດັບ, ມະຫາຊົນຂອງເອເລັກໂຕຣນິກເບິ່ງຄືວ່າບໍ່ມີ. ຄຸນສົມບັດນີ້ເຮັດໃຫ້ graphene ເປັນວັດຖຸຂົ້ນທີ່ຫາຍາກທີ່ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສຶກສາກົນໄກການ relativistic quantum - ເນື່ອງຈາກວ່າອະນຸພາກ massless ຕ້ອງເຄື່ອນທີ່ດ້ວຍຄວາມໄວຂອງແສງສະນັ້ນ, ມັນຕ້ອງໄດ້ຮັບການອະທິບາຍໂດຍ relativistic quantum ກົນໄກການ, ເຊິ່ງສະຫນອງການຟີຊິກທິດສະດີກັບທິດທາງການຄົ້ນຄວ້າໃຫມ່: ບາງ. ການທົດລອງທີ່ຕ້ອງໄດ້ປະຕິບັດໃນເບື້ອງຕົ້ນໃນເຄື່ອງເລັ່ງອະນຸພາກຍັກໃຫຍ່ສາມາດດໍາເນີນການກັບ graphene ໃນຫ້ອງທົດລອງຂະຫນາດນ້ອຍ. Zero energy gap semiconductors ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນ graphene ຊັ້ນດຽວ, ແລະໂຄງສ້າງເອເລັກໂຕຣນິກນີ້ຈະມີຜົນກະທົບຢ່າງຮຸນແຮງຕໍ່ບົດບາດຂອງໂມເລກຸນອາຍແກັສໃນດ້ານຂອງມັນ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບ graphite ຫຼາຍ, ຫນ້າທີ່ຂອງ graphene ຊັ້ນດຽວເພື່ອເສີມຂະຫຍາຍກິດຈະກໍາຕິກິຣິຍາດ້ານແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນໂດຍຜົນໄດ້ຮັບຂອງ graphene hydrogenation ແລະປະຕິກິລິຍາຜຸພັງ, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າໂຄງສ້າງເອເລັກໂຕຣນິກຂອງ graphene ສາມາດ modulate ກິດຈະກໍາຂອງຫນ້າດິນ.

3. ນອກຈາກນັ້ນ, ໂຄງສ້າງອີເລັກໂທຣນິກຂອງ graphene ສາມາດໄດ້ຮັບການປ່ຽນແປງທີ່ສອດຄ້ອງກັນໂດຍການດູດຊຶມຂອງໂມເລກຸນອາຍແກັສ, ເຊິ່ງບໍ່ພຽງແຕ່ປ່ຽນແປງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການ, ແຕ່ຍັງສາມາດ doped ກັບ graphene ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ເຊັນເຊີ graphene ສາມາດສ້າງເປັນເຊັນເຊີເຄມີ. ຂະບວນການນີ້ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສໍາເລັດໂດຍການປະຕິບັດການດູດຊຶມພື້ນຜິວຂອງ graphene. ອີງຕາມການຄົ້ນຄວ້າຂອງນັກວິຊາການບາງຄົນ, ຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງເຄື່ອງກວດຈັບສານເຄມີ graphene ສາມາດປຽບທຽບກັບຂອບເຂດຈໍາກັດຂອງການກວດສອບໂມເລກຸນດຽວ. ໂຄງສ້າງສອງມິຕິທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງ Graphene ເຮັດໃຫ້ມັນມີຄວາມອ່ອນໄຫວຫຼາຍຕໍ່ສະພາບແວດລ້ອມອ້ອມຂ້າງ. Graphene ເປັນວັດສະດຸທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບ biosensors electrochemical. ເຊັນເຊີທີ່ເຮັດດ້ວຍ graphene ມີຄວາມອ່ອນໄຫວທີ່ດີໃນການກວດສອບ dopamine ແລະ glucose ໃນຢາ. Transistor graphene ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອເຮັດໃຫ້ transistors. ເນື່ອງຈາກຄວາມຫມັ້ນຄົງສູງຂອງໂຄງສ້າງ graphene, ປະເພດຂອງ transistor ນີ້ຍັງສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງຫມັ້ນຄົງໃນຂະຫນາດຂອງປະລໍາມະນູດຽວ.

4. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, transistors ທີ່ໃຊ້ຊິລິຄອນໃນປະຈຸບັນຈະສູນເສຍຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນຂະຫນາດປະມານ 10 nanometers; ຄວາມ​ໄວ​ການ​ຕິ​ກິ​ຣິ​ຍາ ultra-ໄວ​ຂອງ​ເອ​ເລັກ​ໂຕຣ​ນິກ​ໃນ graphene ກັບ​ພາກ​ສະ​ຫນາມ​ພາຍ​ນອກ​ເຮັດ​ໃຫ້ transistors ເຮັດ​ໃຫ້​ມັນ​ສາ​ມາດ​ບັນ​ລຸ​ຄວາມ​ຖີ່​ຂອງ​ການ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ການ​ສູງ​ຫຼາຍ​. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, IBM ປະກາດໃນເດືອນກຸມພາ 2010 ວ່າມັນຈະເພີ່ມຄວາມຖີ່ຂອງການດໍາເນີນງານຂອງ transistors graphene ເປັນ 100 GHz, ເຊິ່ງເກີນຂອງ transistors ຊິລິຄອນຂອງຂະຫນາດດຽວກັນ. ຈໍສະແດງຜົນທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ ຫນ້າຈໍທີ່ສາມາດໂຄ້ງໄດ້ດຶງດູດຄວາມສົນໃຈຫຼາຍໃນງານວາງສະແດງເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າຂອງຜູ້ບໍລິໂພກ, ແລະມັນໄດ້ກາຍເປັນແນວໂນ້ມຂອງການພັດທະນາຫນ້າຈໍສະແດງຜົນທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນສໍາລັບການສະແດງອຸປະກອນມືຖືໃນອະນາຄົດ.

5. ຕະຫຼາດໃນອະນາຄົດຂອງຈໍສະແດງຜົນທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນແມ່ນກວ້າງ, ແລະຄວາມສົດໃສດ້ານຂອງ graphene ເປັນວັດສະດຸພື້ນຖານກໍ່ມີແນວໂນ້ມ. ນັກຄົ້ນຄວ້າເກົາຫຼີໃຕ້ໄດ້ຜະລິດເປັນຄັ້ງທໍາອິດທີ່ສະແດງໂປ່ງໃສທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ປະກອບດ້ວຍຫຼາຍຊັ້ນຂອງ graphene ແລະຊັ້ນໃຕ້ດິນ polyester ເສັ້ນໄຍແກ້ວ. ນັກຄົ້ນຄວ້າຈາກມະຫາວິທະຍາໄລ Samsung ແລະ Sungkyunkwan ຂອງເກົາຫຼີໃຕ້ ໄດ້ປະດິດຊິ້ນສ່ວນຂອງ graphene ບໍລິສຸດຂະໜາດຂອງໂທລະທັດຢູ່ໃນກະດານ polyester ເສັ້ນໄຍແກ້ວໂປ່ງໃສທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນກວ້າງ 63 ຊມ. ພວກເຂົາເຈົ້າເວົ້າວ່ານີ້ແມ່ນມາຮອດປັດຈຸບັນເປັນທ່ອນ graphene "ຈໍານວນຫລາຍ" ທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ນໍາໃຊ້ຕັນ graphene ເພື່ອສ້າງຫນ້າຈໍສໍາພັດທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ.

6. ນັກຄົ້ນຄວ້າກ່າວວ່າ ໃນທາງທິດສະດີ, ຄົນເຮົາສາມາດມ້ວນສະມາດໂຟນຂອງເຂົາເຈົ້າຂຶ້ນ ແລະ ປັກມັນໄວ້ຫຼັງຫູຂອງເຂົາເຈົ້າຄືກັບດິນສໍ. ແບດເຕີຣີພະລັງງານໃຫມ່ ແບດເຕີຣີພະລັງງານໃຫມ່ຍັງເປັນພື້ນທີ່ທີ່ສໍາຄັນຂອງການນໍາໃຊ້ທາງການຄ້າຄັ້ງທໍາອິດຂອງ graphene. ສະຖາບັນເທັກໂນໂລຍີລັດ Massachusetts ສະຫະລັດອາເມລິກາ ໄດ້ປະສົບຜົນສຳເລັດໃນການພັດທະນາແຜງ photovoltaic ທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນດ້ວຍ graphene nano-coatings ຢູ່ເທິງພື້ນຜິວ, ເຊິ່ງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດຈຸລັງແສງຕາເວັນທີ່ໂປ່ງໃສແລະຜິດປົກກະຕິໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ແບດເຕີຣີດັ່ງກ່າວອາດຈະຖືກນໍາໃຊ້ໃນແວ່ນຕາກາງຄືນ, ກ້ອງຖ່າຍຮູບແລະກ້ອງຖ່າຍຮູບດິຈິຕອນຂະຫນາດນ້ອຍອື່ນໆ. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃນອຸປະກອນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການຄົ້ນຄວ້າແລະການພັດທະນາແບດເຕີຣີ Super graphene ທີ່ປະສົບຜົນສໍາເລັດຍັງໄດ້ແກ້ໄຂບັນຫາຂອງຄວາມອາດສາມາດບໍ່ພຽງພໍແລະເວລາສາກໄຟຍາວຂອງແບດເຕີລີ່ຍານພາຫະນະພະລັງງານໃຫມ່, ເລັ່ງການພັດທະນາອຸດສາຫະກໍາຫມໍ້ໄຟພະລັງງານໃຫມ່ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

7. ຊຸດຂອງຜົນການຄົ້ນຄວ້ານີ້ paved ວິທີການສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງ graphene ໃນອຸດສາຫະກໍາຫມໍ້ໄຟພະລັງງານໃຫມ່. Desalination graphene filters ຖືກນໍາໃຊ້ຫຼາຍກ່ວາເຕັກໂນໂລຊີ desalination ອື່ນໆ. ຫຼັງຈາກຮູບເງົາ graphene oxide ໃນສະພາບແວດລ້ອມນ້ໍາຢູ່ໃນການຕິດຕໍ່ຢ່າງໃກ້ຊິດກັບນ້ໍາ, ຊ່ອງທາງທີ່ມີຄວາມກວ້າງປະມານ 0.9 nanometers ສາມາດສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ, ແລະ ions ຫຼືໂມເລກຸນຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າຂະຫນາດນີ້ສາມາດຜ່ານໄດ້ໄວ. ຂະຫນາດຂອງຊ່ອງທາງ capillary ໃນຮູບເງົາ graphene ໄດ້ຖືກບີບອັດຕື່ມອີກໂດຍວິທີການກົນຈັກ, ແລະຂະຫນາດ pore ໄດ້ຖືກຄວບຄຸມ, ເຊິ່ງສາມາດກັ່ນຕອງເກືອໃນນ້ໍາທະເລຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ວັດສະດຸເກັບຮັກສາໄຮໂດເຈນ graphene ມີຄວາມໄດ້ປຽບຂອງນ້ໍາຫນັກເບົາ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງທາງເຄມີສູງແລະພື້ນທີ່ສະເພາະສູງ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນຜູ້ສະຫມັກທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບອຸປະກອນການເກັບຮັກສາ hydrogen. ເນື່ອງຈາກຄຸນລັກສະນະຂອງ conductivity ສູງ, ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງ, ultra-light ແລະບາງໆໃນອາວະກາດ, ຄວາມໄດ້ປຽບຂອງ graphene ໃນອຸດສາຫະກໍາການບິນແລະການທະຫານຍັງໂດດເດັ່ນ.

8. ໃນປີ 2014, ອົງການ NASA ໃນສະຫະລັດໄດ້ພັດທະນາເຊັນເຊີ graphene ທີ່ໃຊ້ໃນພາກສະຫນາມຍານອາວະກາດ, ເຊິ່ງສາມາດກວດພົບອົງປະກອບຕາມຮອຍໃນຊັ້ນບັນຍາກາດລະດັບສູງຂອງໂລກແລະຂໍ້ບົກພ່ອງຂອງໂຄງສ້າງໃນຍານອະວະກາດ. Graphene ຍັງຈະມີບົດບາດສໍາຄັນກວ່າໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີທ່າແຮງເຊັ່ນ: ວັດສະດຸຂອງເຮືອບິນ ultralight. ອົງປະກອບທີ່ອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບແສງແມ່ນເປັນຊະນິດໃຫມ່ຂອງອົງປະກອບທີ່ອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບແສງໂດຍໃຊ້ graphene ເປັນວັດສະດຸຂອງອົງປະກອບທີ່ມີແສງ. ໂດຍຜ່ານໂຄງສ້າງພິເສດ, ຄາດວ່າຈະເພີ່ມຄວາມສາມາດຂອງ photosensitive ຫຼາຍພັນເທື່ອເມື່ອທຽບກັບ CMOS ຫຼື CCD ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ, ແລະການບໍລິໂພກພະລັງງານແມ່ນພຽງແຕ່ 10% ຂອງຕົ້ນສະບັບ. ມັນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ໃນພາກສະຫນາມຂອງຈໍພາບແລະດາວທຽມ, ແລະສາມາດນໍາໃຊ້ໃນກ້ອງຖ່າຍຮູບ, ໂທລະສັບ smart, ແລະອື່ນໆ ວັດສະດຸປະສົມ Graphene-based composite ເປັນທິດທາງຄົ້ນຄ້ວາທີ່ສໍາຄັນໃນພາກສະຫນາມຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ graphene. ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນປະສິດທິພາບທີ່ດີເລີດໃນຂົງເຂດການເກັບຮັກສາພະລັງງານ, ອຸປະກອນໄປເຊຍກັນເປັນຂອງແຫຼວ, ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ, ວັດສະດຸຊີວະພາບ, ອຸປະກອນການຮັບຮູ້, ແລະ catalyst carriers, ແລະມີຄວາມສົດໃສດ້ານຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຢ່າງກວ້າງຂວາງ.

9. ໃນປັດຈຸບັນ, ການຄົ້ນຄວ້າຂອງ graphene composites ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສຸມໃສ່ການປະກອບ graphene polymer ແລະ graphene-based nanocomposites ອະນົງຄະທາດ. ດ້ວຍ​ຄວາມ​ເລິກ​ເຊິ່ງ​ຂອງ​ການ​ຄົ້ນ​ຄ້​ວາ graphene, ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ຂອງ​ເສີມ graphene ໃນ​ການ​ປະ​ກອບ​ດ້ວຍ​ໂລ​ຫະ​ຫຼາຍ​ປະ​ຊາ​ຊົນ​ໄດ້​ຮັບ​ຄວາມ​ເອົາ​ໃຈ​ໃສ່​ຫຼາຍ​ຂຶ້ນ. Multifunctional polymer composites ແລະວັດສະດຸ ceramic porous ທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງທີ່ເຮັດດ້ວຍ graphene ເສີມຂະຫຍາຍຄຸນສົມບັດພິເສດຫຼາຍຂອງວັດສະດຸປະສົມ. Biographene ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອເລັ່ງຄວາມແຕກຕ່າງ osteogenic ຂອງຈຸລັງລໍາຕົ້ນ mesenchymal ໄຂກະດູກຂອງມະນຸດ, ແລະມັນຍັງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອເຮັດໃຫ້ biosensors ຂອງ graphene epitaxial ໃນຊິລິຄອນ carbide. ໃນເວລາດຽວກັນ, graphene ສາມາດນໍາໃຊ້ເປັນ electrode ການໂຕ້ຕອບເສັ້ນປະສາດໂດຍບໍ່ມີການປ່ຽນແປງຫຼືທໍາລາຍຄຸນສົມບັດເຊັ່ນ: ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງສັນຍານຫຼືການສ້າງເນື້ອເຍື່ອຮອຍແປ້ວ. ເນື່ອງຈາກຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງມັນ, ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ທາງຊີວະພາບແລະການນໍາ, electrodes graphene ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງຫຼາຍໃນ vivo ກ່ວາ electrodes tungsten ຫຼື silicon. Graphene oxide ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍໃນການຍັບຍັ້ງການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ E. coli ໂດຍບໍ່ເປັນອັນຕະລາຍຕໍ່ຈຸລັງຂອງມະນຸດ.