1. Me përparimin gradual të prodhimit në masë dhe problemet me përmasa të mëdha, ritmi i aplikimit industrial të grafenit po përshpejtohet. Bazuar në rezultatet ekzistuese të kërkimit, aplikacionet e para komerciale mund të jenë pajisjet mobile, hapësira ajrore dhe energjia e re. Fusha e baterisë. Kërkimi bazë Grafeni ka një rëndësi të veçantë për kërkimet bazë në fizikë. Ai mundëson disa efekte kuantike që mund të demonstrohen vetëm teorikisht përpara se të verifikohen përmes eksperimenteve.
2. Në grafin dydimensional, masa e elektroneve duket se nuk ekziston. Kjo veti e bën grafenin një lëndë të rrallë të kondensuar që mund të përdoret për të studiuar mekanikën kuantike relativiste – sepse grimcat pa masë duhet të lëvizin me shpejtësinë e dritës Prandaj, ai duhet të përshkruhet nga mekanika kuantike relativiste, e cila u ofron fizikantëve teorikë një drejtim të ri kërkimor: disa eksperimentet që fillimisht duhej të kryheshin në përshpejtuesit gjigantë të grimcave mund të kryhen me grafen në laboratorë të vegjël. Gjysmëpërçuesit e hendekut të energjisë zero janë kryesisht grafeni me një shtresë, dhe kjo strukturë elektronike do të ndikojë seriozisht në rolin e molekulave të gazit në sipërfaqen e tij. Krahasuar me grafitin me shumicë, funksioni i grafenit me një shtresë për të rritur aktivitetin e reaksionit sipërfaqësor tregohet nga rezultatet e hidrogjenizimit dhe reaksioneve të oksidimit të grafenit, duke treguar se struktura elektronike e grafenit mund të modulojë aktivitetin sipërfaqësor.
3. Përveç kësaj, struktura elektronike e grafenit mund të ndryshohet përkatësisht nga induksioni i adsorbimit të molekulës së gazit, i cili jo vetëm që ndryshon përqendrimin e bartësve, por gjithashtu mund të dopohet me grafene të ndryshëm. Grafeni i sensorit mund të shndërrohet në një sensor kimik. Ky proces përfundon kryesisht nga performanca e adsorbimit sipërfaqësor të grafenit. Sipas hulumtimeve të disa studiuesve, ndjeshmëria e detektorëve kimikë të grafenit mund të krahasohet me kufirin e zbulimit të një molekule. Struktura unike dy-dimensionale e Grafenit e bën atë shumë të ndjeshëm ndaj mjedisit përreth. Grafeni është një material ideal për biosensorët elektrokimikë. Sensorët e bërë nga grafeni kanë ndjeshmëri të mirë për zbulimin e dopaminës dhe glukozës në mjekësi. Grafeni i tranzistorit mund të përdoret për të bërë transistorë. Për shkak të qëndrueshmërisë së lartë të strukturës së grafenit, ky lloj transistori mund të punojë ende në mënyrë të qëndrueshme në shkallën e një atomi të vetëm.
4. Në të kundërt, transistorët aktualë me bazë silikoni do të humbasin qëndrueshmërinë e tyre në shkallën prej rreth 10 nanometra; Shpejtësia ultra e shpejtë e reagimit të elektroneve në grafen ndaj fushës së jashtme bën që transistorët e bërë prej tij të arrijnë frekuencë shumë të lartë operimi. Për shembull, IBM njoftoi në shkurt 2010 se do të rriste frekuencën e funksionimit të transistorëve të grafenit në 100 GHz, që tejkalon atë të transistorëve të silikonit me të njëjtën madhësi. Ekran fleksibël Ekrani i përkulshëm tërhoqi shumë vëmendje në Panairin e Elektronikës së Konsumatorit dhe është bërë trendi i zhvillimit të ekraneve fleksibël të ekranit për ekranet e pajisjeve celulare në të ardhmen.
5. Tregu i ardhshëm i ekranit fleksibël është i gjerë dhe perspektiva e grafenit si material bazë është gjithashtu premtuese. Studiuesit koreano-jugorë kanë prodhuar për herë të parë një ekran fleksibël transparent të përbërë nga shtresa të shumta grafeni dhe një substrate fletë poliesteri me fibra xhami. Studiuesit nga Samsungu i Koresë së Jugut dhe Universiteti Sungkyunkwan kanë fabrikuar një copë grafeni të pastër me madhësinë e një televizori në një pllakë poliesteri fleksibël me fibra xhami transparente 63 cm të gjerë. Ata thanë se ky është deri tani blloku më i madh "madh" i grafenit. Më pas, ata përdorën bllokun e grafenit për të krijuar një ekran fleksibël me prekje.
6. Studiuesit thanë se në teori, njerëzit mund t'i mbështjellin telefonat inteligjentë dhe t'i vendosin pas veshëve si një laps. Bateritë me energji të reja Bateritë me energji të re janë gjithashtu një fushë e rëndësishme e përdorimit më të hershëm komercial të grafenit. Instituti i Teknologjisë i Massachusetts në Shtetet e Bashkuara ka zhvilluar me sukses panele fotovoltaike fleksibël me nano-veshje grafeni në sipërfaqe, të cilat mund të ulin shumë koston e prodhimit të qelizave diellore transparente dhe të deformueshme. Bateri të tilla mund të përdoren në syze për shikimin e natës, kamera dhe kamera të tjera të vogla dixhitale. Aplikimi në pajisje. Përveç kësaj, kërkimi dhe zhvillimi i suksesshëm i super baterive grafeni ka zgjidhur gjithashtu problemet e kapacitetit të pamjaftueshëm dhe kohës së gjatë të karikimit të baterive të automjeteve me energji të re, duke përshpejtuar shumë zhvillimin e industrisë së baterive të reja të energjisë.
7. Kjo seri rezultatesh kërkimore hapi rrugën për aplikimin e grafenit në industrinë e baterive të energjisë së re. Filtrat e grafenit të shkripëzimit përdoren më shumë se teknologjitë e tjera të shkripëzimit. Pasi filmi i oksidit të grafenit në mjedisin ujor është në kontakt të ngushtë me ujin, mund të formohet një kanal me një gjerësi prej rreth 0,9 nanometra dhe jonet ose molekula më të vogla se kjo madhësi mund të kalojnë shpejt. Madhësia e kanaleve kapilare në filmin e grafenit kompresohet më tej me mjete mekanike, dhe madhësia e poreve kontrollohet, gjë që mund të filtrojë në mënyrë efikase kripën në ujin e detit. Materiali i ruajtjes së hidrogjenit grafeni ka avantazhet e peshës së lehtë, stabilitetit të lartë kimik dhe sipërfaqes së lartë specifike, duke e bërë atë kandidatin më të mirë për materialet e ruajtjes së hidrogjenit. Për shkak të karakteristikave të përçueshmërisë së lartë, forcës së lartë, ultra të lehtë dhe të hollë në hapësirën ajrore, avantazhet e aplikimit të grafenit në hapësirën ajrore dhe industrinë ushtarake janë gjithashtu jashtëzakonisht të spikatura.
8. Në vitin 2014, NASA në Shtetet e Bashkuara zhvilloi një sensor grafeni të përdorur në fushën e hapësirës ajrore, i cili mund të zbulojë elementët gjurmë në atmosferën në lartësi të madhe të tokës dhe defektet strukturore në anijen kozmike. Grafeni gjithashtu do të luajë një rol më të rëndësishëm në aplikimet e mundshme siç janë materialet ultra të lehta të avionëve. Elementi fotosensitiv është një lloj i ri i elementit fotosensiv që përdor grafenin si material të elementit fotosensiv. Nëpërmjet një strukture të veçantë, pritet të rritet me mijëra herë aftësia fotosensitive krahasuar me CMOS ose CCD ekzistues dhe konsumi i energjisë është vetëm 10% e origjinalit. Mund të përdoret në fushën e monitorëve dhe imazheve satelitore dhe mund të përdoret në kamera, telefona inteligjentë, etj. Materialet e përbëra Materialet e përbëra me bazë grafeni janë një drejtim i rëndësishëm kërkimi në fushën e aplikimeve të grafenit. Ata kanë demonstruar performancë të shkëlqyeshme në fushat e ruajtjes së energjisë, pajisjeve të kristalit të lëngshëm, pajisjeve elektronike, materialeve biologjike, materialeve ndijuese dhe transportuesve katalizatorë dhe kanë një gamë të gjerë të perspektivave të aplikimit.
9. Aktualisht, kërkimi i kompozitave të grafenit fokusohet kryesisht në përbërjet e polimerit të grafenit dhe nanokompoziteve inorganike me bazë grafeni. Me thellimin e kërkimit të grafenit, aplikimi i përforcimeve të grafenit në përbërjet me bazë metali pjesa më e madhe Njerëzit po i kushtojnë gjithnjë e më shumë vëmendje. Përbërësit polimerë shumëfunksionalë dhe materialet qeramike poroze me rezistencë të lartë të bëra nga grafeni përmirësojnë shumë veti të veçanta të materialeve të përbëra. Biografeni përdoret për të përshpejtuar diferencimin osteogjenik të qelizave burimore mezenkimale të palcës kockore të njeriut, dhe përdoret gjithashtu për të bërë biosensorë të grafenit epitaksial në karbitin e silikonit. Në të njëjtën kohë, grafeni mund të përdoret si një elektrodë e ndërfaqes nervore pa ndryshuar ose shkatërruar veçori të tilla si forca e sinjalit ose formimi i indit mbresës. Për shkak të fleksibilitetit, biokompatibilitetit dhe përçueshmërisë së tij, elektrodat e grafenit janë shumë më të qëndrueshme in vivo sesa elektrodat e tungstenit ose silikonit. Oksidi i grafenit është shumë efektiv në frenimin e rritjes së E. coli pa dëmtuar qelizat njerëzore.
Koha e postimit: Nëntor-06-2021