1. С постепенным прорывом массового производства и больших проблем, темпы промышленного применения графена ускоряются. Основываясь на существующих результатах исследований, первыми коммерческими приложениями могут быть мобильные устройства, аэрокосмическая и новая энергия. Поле батареи. Основные исследования Graphene имеют особое значение для базовых исследований в области физики. Это обеспечивает некоторые квантовые эффекты, которые могут быть продемонстрированы только теоретически, прежде чем можно проверить с помощью экспериментов.
2. В двумерном графене масса электронов, по-видимому, не существует. Это свойство делает графен редким конденсированным веществом, которое можно использовать для изучения релятивистской квантовой механики - потому что бесцветные частицы должны перемещаться со скоростью света, поэтому оно должно быть описано релятивистской квантовой механикой, которая обеспечивает теоретических физиков с новым направлением исследования: некоторые эксперименты, которые первоначально необходимы для того, чтобы выполнять в малых лабораториях. Полупроводники с нулевым энергетическим зазором в основном являются однослойным графеном, и эта электронная структура будет серьезно повлиять на роль молекул газа на ее поверхности. По сравнению с объемным графитом функция однослойного графена для усиления активности поверхностной реакции показана результатами реакций графенового гидрирования и окисления, что указывает на то, что электронная структура графена может модулировать активность поверхности.
3. Кроме того, электронная структура графена может быть соответственно изменена путем индукции адсорбции молекулы газа, которая не только изменяет концентрацию носителей, но также может быть легирована различными графенами. Датчик графен может быть превращен в химический датчик. Этот процесс в основном завершается характеристикой адсорбции поверхности графена. Согласно исследованию некоторых ученых, чувствительность графеновых химических детекторов можно сравнить с пределом обнаружения отдельных молекул. Уникальная двумерная структура Graphene делает ее очень чувствительной к окружающей среде. Графен является идеальным материалом для электрохимических биосенсоров. Датчики, изготовленные из графена, имеют хорошую чувствительность для обнаружения дофамина и глюкозы в медицине. Транзисторный графен может использоваться для изготовления транзисторов. Из -за высокой стабильности структуры графена этот тип транзистора все еще может работать в масштабе одного атома.
4. Напротив, нынешние транзисторы на основе кремния потеряют свою стабильность в масштабе около 10 нанометров; Сверхбычная скорость реакции электронов в графене на внешнее поле делает транзисторы, изготовленные из него, могут достичь очень высокой рабочей частоты. Например, IBM объявила в феврале 2010 года, что увеличит частоту операционной графеновой транзисторы до 100 ГГц, что превышает частоту кремниевых транзисторов того же размера. Гибкий дисплей. Гентируемый экран привлек много внимания на шоу Consumer Electronics, и он стал тенденцией к разработке гибких экранов дисплея для дисплеев мобильных устройств в будущем.
5. Будущий рынок гибкого дисплея широкий, а перспектива графена в качестве основного материала также является многообещающей. Южнокорейские исследователи впервые произвели гибкий прозрачный дисплей, состоящий из нескольких слоев графена и подложки из стеклянного волоконного листа. Исследователи из Южной Кореи Самсунг и Университета Сунккункун изготовили кусок чистого графена размером с телевизор на гибкой прозрачной полиэфирной плате с гибкой стекловолокном. Они сказали, что это, безусловно, самый большой «объемный» графенский блок. Впоследствии они использовали блок графена для создания гибкого сенсорного экрана.
6. Исследователи сказали, что теоретически люди могут свернуть свои смартфоны и прикрепить их за ушами, как карандаш. Новые энергетические батареи Новые энергетические батареи также являются важной областью самого раннего коммерческого использования графена. Технологический институт Массачусетса в Соединенных Штатах успешно разработал гибкие фотоэлектрические панели с графеновыми нано-коатированиями на поверхности, что может значительно снизить стоимость прозрачных и деформируемых солнечных элементов. Такие батареи могут использоваться в очках ночного видения, камер и других небольших цифровых камеров. Приложение в устройстве. Кроме того, успешное исследование и разработка батарей Graphene Super также решили проблемы недостаточной емкости и длительного времени зарядки новых энергетических транспортных средств, что значительно ускоряет разработку новой энергетической батареи.
7. Эта серия результатов исследований проложила путь для применения графена в новой индустрии энергетических аккумуляторов. Фильтры опреснения графена используются больше, чем другие технологии опреснения. После того, как пленка оксида графена в водной среде находится в тесном контакте с водой, может быть образован канал с шириной около 0,9 нанометров, а ионы или молекулы меньше этого размера могут быстро пройти. Размер капиллярных каналов в графеновой пленке дополнительно сжимается механическими средствами, а размер пор контролируется, что может эффективно фильтровать соль в морской воде. Материал хранения водорода имеет преимущества легкого веса, высокой химической стабильности и высокой удельной площади поверхности, что делает его лучшим кандидатом на материалы для хранения водорода. Благодаря характеристикам высокой проводимости, высокой прочности, сверхлегкой и тонкой в аэрокосмической промышленности, преимущества применения графена в аэрокосмической и военной промышленности также чрезвычайно заметны.
8. В 2014 году НАСА в Соединенных Штатах разработало датчик графена, используемый в аэрокосмическом поле, который может обнаруживать микроэлементы в высокой атмосфере Земли и структурных дефектов на космическом корабле. Графен также будет играть более важную роль в потенциальных приложениях, таких как сверхлегкие авиационные материалы. Фоточувствительный элемент - это новый тип фоточувствительного элемента с использованием графена в качестве материала фоточувствительного элемента. Ожидается, что благодаря специальной структуре он будет увеличивать фоточувствительную способность на тысячи раз по сравнению с существующими CMOS или CCD, а потребление энергии составляет всего 10% от оригинала. Его можно использовать в области мониторов и спутниковой визуализации и может использоваться в камерах, смартфонах и т. Д. Композитные материалы, основанные на графене, композитные материалы являются важным направлением исследования в области применений графена. Они продемонстрировали превосходную производительность в полях хранения энергии, жидкокристаллических устройств, электронных устройств, биологических материалов, сенсорных материалов и носителей катализатора, а также имеют широкий спектр перспектив применения.
9. В настоящее время исследование графеновых композитов в основном фокусируется на графеновых полимерных композитах и неорганических нанокомпозитах на основе графена. С углубленным исследованием графена применение укрепления графена в композитах на основе объемных металлов, которые люди уделяют все больше и больше внимания. Многофункциональные полимерные композиты и высокопрочные пористые керамические материалы, изготовленные из графена, улучшают многие специальные свойства композитных материалов. Биограф используется для ускорения остеогенной дифференцировки мезенхимальных стволовых клеток костного мозга человека, а также используется для изготовления биосенсоров эпитаксиального графена на карбиде кремния. В то же время графен можно использовать в качестве электрода нерва, не изменяя или разрушая свойства, такие как прочность сигнала или образование рубцовой ткани. Из -за своей гибкости, биосовместимости и проводимости графеновые электроды гораздо более стабильны in vivo, чем вольфрамовые или кремниевые электроды. Оксид графена очень эффективен в ингибировании роста кишечной палочки, не нанося вреда клеткам человека.
Время сообщения: ноябрь-06-2021