1. Palaipsniui įsiveržus masinei gamybai ir iškilus didelėms problemoms, grafeno pramoninio panaudojimo tempai spartėja. Remiantis esamais tyrimų rezultatais, pirmosios komercinės programos gali būti mobilieji įrenginiai, aviacija ir nauja energija. Baterijos laukas. Pagrindiniai tyrimai Grafenas turi ypatingą reikšmę fundamentiniams fizikos tyrimams. Tai įgalina kai kuriuos kvantinius efektus, kuriuos galima įrodyti tik teoriškai, kol juos galima patikrinti eksperimentais.
2. Atrodo, kad dvimačiame grafene elektronų masė neegzistuoja. Dėl šios savybės grafenas yra reta kondensuota medžiaga, kurią galima panaudoti tiriant reliatyvistinę kvantinę mechaniką – nes bemasės dalelės turi judėti šviesos greičiu. eksperimentus, kuriuos iš pradžių reikėjo atlikti milžiniškuose dalelių greitintuvuose, galima atlikti su grafenu mažose laboratorijose. Nulinės energijos tarpo puslaidininkiai daugiausia yra vieno sluoksnio grafenas, ir ši elektroninė struktūra rimtai paveiks dujų molekulių vaidmenį jos paviršiuje. Palyginti su masiniu grafitu, vieno sluoksnio grafeno funkciją, didinant paviršiaus reakcijos aktyvumą, rodo grafeno hidrinimo ir oksidacijos reakcijų rezultatai, rodantys, kad elektroninė grafeno struktūra gali moduliuoti paviršiaus aktyvumą.
3. Be to, grafeno elektroninė struktūra gali būti atitinkamai pakeista indukuojant dujų molekulių adsorbciją, kuri ne tik keičia nešiklių koncentraciją, bet ir gali būti legiruojama skirtingais grafenais. Jutiklio grafenas gali būti pagamintas į cheminį jutiklį. Šį procesą daugiausia užbaigia grafeno paviršiaus adsorbcija. Remiantis kai kurių mokslininkų tyrimais, grafeno cheminių detektorių jautrumą galima palyginti su vienos molekulės aptikimo riba. Dėl unikalios dvimatės grafeno struktūros jis labai jautrus supančiai aplinkai. Grafenas yra ideali medžiaga elektrocheminiams biosensoriams. Iš grafeno pagaminti jutikliai turi gerą jautrumą dopamino ir gliukozės aptikimui medicinoje. Tranzistorių grafenas gali būti naudojamas tranzistoriams gaminti. Dėl didelio grafeno struktūros stabilumo šio tipo tranzistorius vis tiek gali stabiliai veikti vieno atomo mastu.
4. Priešingai, dabartiniai silicio tranzistoriai praras stabilumą maždaug 10 nanometrų skalėje; Dėl itin greito elektronų reakcijos greičio grafene į išorinį lauką iš jo pagaminti tranzistoriai gali pasiekti labai aukštą veikimo dažnį. Pavyzdžiui, 2010 m. vasarį IBM paskelbė, kad padidins grafeno tranzistorių veikimo dažnį iki 100 GHz, o tai viršija tokio pat dydžio silicio tranzistorių. Lankstus ekranas Lankstomas ekranas sulaukė didelio dėmesio Buitinės elektronikos parodoje ir tapo tendencija ateityje kurti lanksčius ekranus mobiliųjų įrenginių ekranams.
5. Būsima lanksčių ekranų rinka yra plati, o grafeno, kaip pagrindinės medžiagos, perspektyva taip pat yra daug žadanti. Pietų Korėjos mokslininkai pirmą kartą sukūrė lankstų skaidrų ekraną, sudarytą iš kelių grafeno sluoksnių ir stiklo pluošto poliesterio lakštinio pagrindo. Pietų Korėjos Samsung ir Sungkyunkwan universiteto mokslininkai ant 63 cm pločio lanksčios skaidraus stiklo pluošto poliesterio plokštės pagamino televizoriaus dydžio gryno grafeno gabalėlį. Jie sakė, kad tai yra didžiausias „masinis“ grafeno blokas. Vėliau jie panaudojo grafeno bloką, kad sukurtų lankstų jutiklinį ekraną.
6. Tyrėjai teigė, kad teoriškai žmonės gali susisukti išmaniuosius telefonus ir prisegti juos už ausų kaip pieštuką. Naujos energijos baterijos Naujos energijos baterijos taip pat yra svarbi ankstyviausio grafeno komercinio naudojimo sritis. Masačusetso technologijos institutas (JAV) sėkmingai sukūrė lanksčias fotovoltines plokštes su grafeno nano dangomis paviršiuje, kurios gali gerokai sumažinti skaidrių ir deformuojamų saulės elementų gamybos sąnaudas. Tokios baterijos gali būti naudojamos naktinio matymo akiniuose, fotoaparatuose ir kituose mažuose skaitmeniniuose fotoaparatuose. Taikymas įrenginyje. Be to, sėkmingi grafeno super baterijų tyrimai ir plėtra taip pat išsprendė nepakankamos talpos ir ilgo naujų energetinių transporto priemonių akumuliatorių įkrovimo laiko problemas, o tai labai paspartino naujų energijos baterijų pramonės plėtrą.
7. Ši tyrimų rezultatų serija atvėrė kelią grafeno pritaikymui naujos energijos baterijų pramonėje. Druskinimo grafeno filtrai naudojami daugiau nei kitos gėlinimo technologijos. Po to, kai vandens aplinkoje esanti grafeno oksido plėvelė glaudžiai liečiasi su vandeniu, gali susidaryti apie 0,9 nanometro pločio kanalas, per kurį greitai prasiskverbia mažesni už šį dydį jonai ar molekulės. Grafeno plėvelėje esančių kapiliarų kanalų dydis toliau suspaudžiamas mechaninėmis priemonėmis, kontroliuojamas porų dydis, kuris gali efektyviai filtruoti druską jūros vandenyje. Vandenilio saugojimo medžiaga grafenas turi lengvo svorio, didelio cheminio stabilumo ir didelio specifinio paviršiaus ploto pranašumus, todėl jis yra geriausias kandidatas į vandenilio laikymo medžiagas. Dėl didelio laidumo, didelio stiprumo, itin lengvo ir plono aviacijos erdvėje grafeno naudojimo pranašumai aviacijos ir karinėje pramonėje taip pat yra labai ryškūs.
8. 2014 metais NASA JAV sukūrė aviacijos ir kosmoso srityje naudojamą grafeno jutiklį, galintį aptikti mikroelementus didelio aukščio žemės atmosferoje ir erdvėlaivių struktūrinius defektus. Grafenas taip pat vaidins svarbesnį vaidmenį galimuose pritaikymuose, pavyzdžiui, ypač lengvose orlaivių medžiagose. Šviesai jautrus elementas yra naujo tipo šviesai jautrus elementas, kuriame kaip šviesai jautraus elemento medžiaga naudojamas grafenas. Tikimasi, kad naudojant specialią struktūrą, šviesai jautrumas padidės tūkstančius kartų, palyginti su esamais CMOS ar CCD, o energijos suvartojimas yra tik 10% originalo. Jis gali būti naudojamas monitorių ir palydovinio vaizdo kūrimo srityje, taip pat gali būti naudojamas fotoaparatuose, išmaniuosiuose telefonuose ir kt. Kompozitinės medžiagos Grafeno pagrindu pagamintos kompozicinės medžiagos yra svarbi tyrimų kryptis grafeno taikymo srityje. Jie įrodė puikų našumą energijos kaupimo, skystųjų kristalų prietaisų, elektroninių prietaisų, biologinių medžiagų, jutimo medžiagų ir katalizatorių laikiklių srityse ir turi platų pritaikymo galimybių spektrą.
9. Šiuo metu grafeno kompozitų tyrimai daugiausia orientuoti į grafeno polimerų kompozitus ir neorganinius nanokompozitus grafeno pagrindu. Gilėjant grafeno tyrimams, grafeno armatūros taikymas biriuose metalo pagrindo kompozituose Žmonės skiria vis daugiau dėmesio. Daugiafunkciniai polimeriniai kompozitai ir didelio stiprumo porėtos keraminės medžiagos, pagamintos iš grafeno, pagerina daugelį ypatingų kompozitinių medžiagų savybių. Biografenas naudojamas žmogaus kaulų čiulpų mezenchiminių kamieninių ląstelių osteogeninei diferenciacijai paspartinti, taip pat naudojamas epitaksinio grafeno biosensoriams ant silicio karbido gaminti. Tuo pačiu metu grafenas gali būti naudojamas kaip nervų sąsajos elektrodas, nepakeičiant ir nesunaikinant savybių, tokių kaip signalo stiprumas ar rando audinio susidarymas. Dėl savo lankstumo, biologinio suderinamumo ir laidumo grafeno elektrodai yra daug stabilesni in vivo nei volframo ar silicio elektrodai. Grafeno oksidas labai veiksmingai slopina E. coli augimą, nepažeidžiant žmogaus ląstelių.
Paskelbimo laikas: 2021-11-06