گرافين جي ايپليڪيشن

1. وڏي پئماني تي پيداوار ۽ وڏي سائيز جي مسئلن جي تدريجي ڪاميابي سان، گرافين جي صنعتي ايپليڪيشن جي رفتار تيز ٿي رهي آهي. موجوده تحقيق جي نتيجن جي بنياد تي، پهرين تجارتي ايپليڪيشنون ٿي سگهن ٿيون موبائل ڊوائيسز، ايرو اسپيس، ۽ نئين توانائي. بيٽري جو ميدان. بنيادي تحقيق گرافيني کي فزڪس ۾ بنيادي تحقيق لاءِ خاص اهميت حاصل آهي. اهو ڪجهه مقدار جي اثرن کي قابل بنائي ٿو جيڪي صرف نظرياتي طور تي ظاهر ڪري سگھن ٿا ان کان اڳ تجربن جي ذريعي تصديق ڪري سگهجي.

2. ٻه طرفي گرافين ۾، اليڪٽرانن جو ماس ڪو به وجود نٿو لڳي. هي ملڪيت گرافين کي هڪ نادر ڪنڊينسڊ مادو بڻائي ٿو جيڪو استعمال ڪري سگهجي ٿو relativistic quantum mechanics جي مطالعي لاءِ- ڇاڪاڻ ته ماس بيس ذرڙا لازمي طور تي روشنيءَ جي رفتار سان هلندا آهن، تنهن ڪري، ان کي لازمي طور بيان ڪيو وڃي ته Relativistic quantum mechanics، جيڪو نظرياتي فزڪسسٽن کي هڪ نئين تحقيقي هدايت سان مهيا ڪري ٿو: ڪجهه تجربا جيڪي اصل ۾ وشال ذرڙن جي تيز رفتاري ۾ ڪرڻ جي ضرورت هئي انهن کي گرافين سان ڪري سگهجي ٿو ننڍي ۾ ليبارٽريون زيرو انرجي گيپ سيميڪنڊڪٽرز بنيادي طور تي سنگل پرت گرافيني آهن، ۽ هي اليڪٽرانڪ ڍانچي ان جي مٿاڇري تي گئس ماليڪيولز جي ڪردار کي سنجيده متاثر ڪندو. بلڪ گريفائٽ جي مقابلي ۾، مٿاڇري جي رد عمل جي سرگرمي کي وڌائڻ لاءِ سنگل پرت گرافيني جو ڪم گرافيني هائڊروجنيشن ۽ آڪسائيڊريشن جي نتيجن جي ذريعي ڏيکاريو ويو آهي، اهو ظاهر ڪري ٿو ته گرافين جي برقي جوڙجڪ سطح جي سرگرمي کي ماڊل ڪري سگهي ٿي.

3. ان کان علاوه، graphene جي اليڪٽرڪ ڍانچي کي ساڳئي طرح تبديل ڪري سگهجي ٿو گئس انوول جذب جي شموليت جي ذريعي، جيڪو نه رڳو گاڏين جي ڪنسنٽريشن کي تبديل ڪري ٿو، پر مختلف گرافين سان پڻ ڊپ ڪري سگهجي ٿو. سينسر گرافين کي ڪيميائي سينسر ۾ ٺاهي سگهجي ٿو. اهو عمل بنيادي طور تي گرافين جي سطح جذب ڪارڪردگي جي ذريعي مڪمل ڪيو ويندو آهي. ڪجهه عالمن جي تحقيق موجب، گرافيني ڪيميائي ڊيڪٽرن جي حساسيت جو مقابلو ڪري سگهجي ٿو واحد ماليڪيول جي چڪاس جي حد سان. گرافين جي منفرد ٻه-dimensional جوڙجڪ ان کي آس پاس جي ماحول لاء تمام حساس بڻائي ٿو. Graphene electrochemical biosensors لاء هڪ مثالي مواد آهي. گرافين مان ٺهيل سينسر دوا ۾ ڊومامين ۽ گلوڪوز کي ڳولڻ لاء سٺي حساسيت آهن. Transistor graphene transistors ٺاهڻ لاء استعمال ڪري سگهجي ٿو. گرافيني ڍانچي جي اعلي استحڪام جي ڪري، هن قسم جي ٽرانزسٽر اڃا تائين هڪ ايٽم جي پيماني تي مستحڪم طور تي ڪم ڪري سگهي ٿو.

4. ان جي ابتڙ، موجوده سلڪون تي ٻڌل ٽرانزسٽر تقريباً 10 نانو ميٽرن جي پيماني تي پنهنجي استحڪام وڃائي ويهندا؛ گرافيني ۾ اليڪٽران جي انتهائي تيز رد عمل جي رفتار کي خارجي ميدان ۾ آڻي ٿو ان مان ٺهيل ٽرانزيسٽر تمام گهڻي آپريٽنگ فريڪوئنسي تائين پهچي سگهن ٿا. مثال طور، IBM فيبروري 2010 ۾ اعلان ڪيو ته اهو گرافين ٽرانزسٽرز جي آپريٽنگ فریکوئنسي کي 100 GHz تائين وڌائيندو، جيڪو ساڳئي سائيز جي سلکان ٽرانزسٽرز کان وڌيڪ آهي. لچڪدار ڊسپلي ڪنزيومر اليڪٽرونڪس شو ۾ موڙيندڙ اسڪرين تمام گهڻو ڌيان ڇڪايو، ۽ اهو مستقبل ۾ موبائل ڊيوائس ڊسپلي لاءِ لچڪدار ڊسپلي اسڪرين جي ترقي جو رجحان بڻجي ويو آهي.

5. لچڪدار ڊسپلي جي مستقبل جي مارڪيٽ وسيع آهي، ۽ بنيادي مواد جي طور تي گرافين جو امڪان پڻ واعدو آهي. ڏکڻ ڪوريا جي محققن پهريون ڀيرو پيدا ڪيو آهي هڪ لچڪدار شفاف ڊسپلي گرافين جي ڪيترن ئي تہن تي مشتمل آهي ۽ هڪ گلاس فائبر پوليسٽر شيٽ سبسٽريٽ. ڏکڻ ڪوريا جي سامسنگ ۽ سونگڪيڪنوان يونيورسٽي جي محققن هڪ ٽي وي جي سائيز جي خالص گرافين جو هڪ ٽڪرو ٺاهيو آهي جيڪو 63 سينٽي ويڪر لچڪدار شفاف گلاس فائبر پوليسٽر بورڊ تي آهي. هنن چيو ته هي سڀ کان وڏو ”بلڪ“ گرافيني بلاڪ آهي. تنهن کان پوء، انهن هڪ لچڪدار ٽچ اسڪرين ٺاهڻ لاء گرافين بلاڪ استعمال ڪيو.

6. محققن چيو ته نظرياتي طور تي، ماڻهو پنهنجن اسمارٽ فونز کي رول ڪري سگهن ٿا ۽ انهن کي پنسل وانگر پنهنجن ڪنن جي پويان پن ڪري سگهن ٿا. نيو انرجي بيٽريون نيو انرجي بيٽريون پڻ گرافين جي ابتدائي تجارتي استعمال جو هڪ اهم علائقو آهي. آمريڪا ۾ ميساچوسٽس انسٽيٽيوٽ آف ٽيڪنالاجي ڪاميابيءَ سان مٿاڇري تي گرافيني نانو ڪوٽنگن سان لچڪدار فوٽووولٽڪ پينل تيار ڪيا آهن، جيڪي شفاف ۽ خراب ٿيندڙ سولر سيلز ٺاهڻ جي قيمت کي تمام گهڻو گهٽائي سگهن ٿا. اهڙيون بيٽريون رات جي ويزن چشمن، ڪئميرا ۽ ٻين ننڍن ڊجيٽل ڪئميرا ۾ استعمال ٿي سگهن ٿيون. ڊوائيس ۾ ايپليڪيشن. ان کان علاوه، گرافين سپر بيٽرين جي ڪامياب تحقيق ۽ ترقي پڻ ڪافي ظرفيت ۽ نئين توانائي گاڏين جي بيٽرين جي ڊگهي چارج وقت جي مسئلن کي حل ڪري ڇڏيو آهي، نئين توانائي جي بيٽري جي صنعت جي ترقي کي تيز ڪري ٿو.

7. تحقيق جي نتيجن جو هي سلسلو نئين توانائي جي بيٽري جي صنعت ۾ گرافيني جي درخواست لاء رستو هموار ڪيو. Desalination graphene فلٽر ٻين desalination ٽيڪنالاجيز کان وڌيڪ استعمال ڪيا ويندا آهن. پاڻي جي ماحول ۾ گرافيني آڪسائيڊ فلم جي پاڻي سان ويجھي رابطي ۾ اچڻ کان پوءِ، اٽڪل 0.9 نانو ميٽرن جي چوٽيءَ سان هڪ چينل ٺهي سگهي ٿو، ۽ ان سائيز کان ننڍا آئنز يا ماليڪيول جلدي اتان گذري سگهن ٿا. گرافين فلم ۾ ڪيپيلري چينلز جي سائيز کي ميڪيڪل طريقن سان وڌيڪ دٻايو ويندو آهي، ۽ سوراخ جي سائيز کي ڪنٽرول ڪيو ويندو آهي، جيڪو موثر طريقي سان سامونڊي پاڻي ۾ لوڻ کي فلٽر ڪري سگهي ٿو. هائيڊروجن اسٽوريج مواد گرافين کي هلڪو وزن، اعلي ڪيميائي استحڪام ۽ اعلي مخصوص مٿاڇري واري علائقي جا فائدا آهن، ان کي هائڊروجن اسٽوريج مواد لاء بهترين اميدوار بڻائي ٿو. ايرو اسپيس ۾ اعلي چالکائي، اعلي طاقت، الٽرا روشني ۽ پتلي جي خاصيتن جي ڪري، ايرو اسپيس ۽ فوجي صنعت ۾ گرافين جي ايپليڪيشن فائدن پڻ انتهائي نمايان آهن.

8. 2014 ۾، آمريڪا ۾ ناسا ايرو اسپيس فيلڊ ۾ استعمال ٿيندڙ گرافين سينسر تيار ڪيو، جيڪو زمين جي اونچائي واري فضا ۾ موجود عناصر ۽ خلائي جهاز تي ساخت جي خرابين کي ڳولي سگهي ٿو. گرافين به امڪاني ايپليڪيشنن جهڙوڪ الٽرا لائيٽ جهاز جي مواد ۾ وڌيڪ اهم ڪردار ادا ڪندو. فوٽو حساس عنصر هڪ نئين قسم جو فوٽو حساس عنصر آهي جيڪو گرافين کي فوٽو حساس عنصر جي مواد طور استعمال ڪري ٿو. هڪ خاص ڍانچي جي ذريعي، موجوده CMOS يا CCD جي مقابلي ۾ هزارين ڀيرا فوٽو حساس صلاحيت وڌائڻ جي اميد رکي ٿي، ۽ توانائي جو استعمال اصل جي صرف 10٪ آهي. اهو مانيٽر ۽ سيٽلائيٽ تصويرن جي ميدان ۾ استعمال ڪري سگهجي ٿو، ۽ ڪئميرا، سمارٽ فون، وغيره ۾ استعمال ڪري سگهجي ٿو. جامع مواد گرافين تي ٻڌل جامع مواد گرافين ايپليڪيشنن جي ميدان ۾ هڪ اهم تحقيقي هدايت آهي. انهن توانائي اسٽوريج، مائع ڪرسٽل ڊوائيسز، اليڪٽرانڪ ڊوائيسز، حياتياتي مواد، سينسنگ مواد، ۽ ڪيٽيلسٽ ڪيريئر جي شعبن ۾ شاندار ڪارڪردگي جو مظاهرو ڪيو آهي، ۽ ايپليڪيشن جي امڪانن جو وسيع سلسلو آهي.

9. في الحال، گرافيني مرکبات جي تحقيق خاص طور تي گرافيني پوليمر مرکبات ۽ گرافين تي ٻڌل غير نامياتي نانو ڪمپوزائٽس تي ڌيان ڏئي ٿو. گرافيني جي تحقيق جي اونهائي سان، بلڪ ڌاتو جي بنياد تي ڪمپوزٽس ۾ گرافين جي تقويم جي درخواست ماڻهن کي وڌيڪ ۽ وڌيڪ ڌيان ڏئي رهيا آهن. ملٽي فنڪشنل پوليمر ڪمپوزائٽس ۽ گرافين مان ٺهيل اعليٰ طاقت وارو سيرامڪ مواد جامع مواد جي ڪيترن ئي خاص خاصيتن کي وڌائي ٿو. Biographene انساني هڏن جي ميرو mesenchymal اسٽيم سيلز جي osteogenic فرق کي تيز ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي، ۽ اهو پڻ استعمال ڪيو ويندو آهي بائيو سينسر ٺاهڻ لاءِ epitaxial graphene جي silicon carbide تي. ساڳئي وقت، گرافين کي اعصاب انٽرفيس اليڪٽرروڊ جي طور تي استعمال ڪري سگهجي ٿو بغير ملڪيت کي تبديل ڪرڻ يا تباهه ڪرڻ جهڙوڪ سگنل جي طاقت يا داغ ٽشو ٺهڻ. ان جي لچڪ، بايو مطابقت ۽ چالکائي جي ڪري، گرافيني اليڪٽرروڊ ٽنگسٽن يا سلڪون اليڪٽرروڊس جي ڀيٽ ۾ ويوو ۾ وڌيڪ مستحڪم آهن. گرافين آڪسائيڊ اي ڪولي جي واڌ کي روڪڻ ۾ تمام اثرائتو آهي، انساني سيلز کي نقصان پهچائڻ کان سواءِ.