1. Me përparimin gradual të prodhimit në masë dhe problemeve me madhësi të madhe, ritmi i aplikimit industrial të grafenit është duke u përshpejtuar. Bazuar në rezultatet ekzistuese të hulumtimit, aplikacionet e para tregtare mund të jenë pajisje mobile, hapësirë ajrore dhe energji të re. Fusha e baterisë. Grafeni themelor i hulumtimit ka një domethënie të veçantë për hulumtimin themelor në fizikë. Mundëson disa efekte kuantike që mund të demonstrohen vetëm teorikisht përpara se të verifikohen përmes eksperimenteve.
2 Në grafen dy-dimensionale, masa e elektroneve duket se është joekzistente. Kjo pronë e bën grafenit 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, duhet të përshkruhet nga mekanika kuantike relativiste, e cila siguron fizikantë teorikë me një drejtim të ri kërkimor: disa eksperimente që fillimisht duhej të kryheshin në aksesatorë grimcash gjigande mund të kryhen me grafen në laboratorë të vegjël. Gjysmëpërçuesit e hendekut të energjisë zero janë kryesisht grafen me një shtresë, dhe kjo strukturë elektronike do të ndikojë seriozisht në rolin e molekulave të gazit në sipërfaqen e saj. Krahasuar me grafitin pjesa më e madhe, funksioni i grafenit me një shtresë për të përmirësuar aktivitetin e reaksionit sipërfaqësor tregohet nga rezultatet e hidrogjenizimit të grafenit dhe reaksioneve të oksidimit, duke treguar që struktura elektronike e grafenit mund të modulojë aktivitetin e sipërfaqes.
3. Grafeni i sensorit mund të bëhet në një sensor kimik. Ky proces është përfunduar kryesisht nga performanca e adsorbimit sipërfaqësor të grafenit. Sipas hulumtimit të disa studiuesve, ndjeshmëria e detektorëve kimikë të grafenit mund të krahasohet me kufirin e zbulimit të molekulave të vetme. 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 transistorit mund të përdoret për të bërë transistorë. Për shkak të stabilitetit të lartë të strukturës së grafenit, ky lloj i transistorit ende mund të funksionojë në mënyrë të qëndrueshme në shkallën e një atomi të vetëm.
4 Në të kundërt, transistorët aktualë të bazuar në silikon do të humbasin stabilitetin e tyre në shkallën prej rreth 10 nanometrash; Shpejtësia ultra e shpejtë e reagimit të elektroneve në grafen në fushën e jashtme bën që transistorët e bërë prej tij mund të arrijnë frekuencë shumë të lartë të funksionimit. Për shembull, IBM njoftoi në shkurt 2010 se do të rrisë frekuencën e funksionimit të transistorëve të grafenit në 100 GHz, i cili tejkalon atë të transistorëve të silikonit me të njëjtën madhësi. Ekrani fleksibël Ekrani i përkulshëm tërhoqi shumë vëmendje në shfaqjen e elektronikës së konsumit, dhe është bërë tendenca e zhvillimit të ekraneve fleksibël të ekraneve për shfaqjet e pajisjes celulare në të ardhmen.
5. Tregu i ardhshëm i ekranit fleksibël është i gjerë, dhe perspektiva e grafenit si një material themelor është gjithashtu premtues. Studiuesit e Koresë së Jugut kanë prodhuar për herë të parë një ekran fleksibël transparent i përbërë nga shtresa të shumta të grafenit dhe një substrat me fletë poliesteri me fibër qelqi. Studiuesit nga Universiteti Samsung dhe Sungkyunkwan i Koresë së Jugut kanë fabrikuar një pjesë të grafenit të pastër me madhësinë e një TV në një bord poliester me fibra transparente fleksibël prej 63 cm. Ata thanë që ky është deri tani blloku më i madh i grafenit "pjesa më e madhe". Më pas, ata përdorën bllokun e grafenit për të krijuar një ekran me prekje fleksibël.
6. Studiuesit thanë se në teori, njerëzit mund të rrokullisen telefonat e mençur dhe t'i vendosin pas veshëve si një laps. Bateritë e reja të energjisë Bateritë e reja të energjisë janë gjithashtu një zonë e rëndësishme e përdorimit më të hershëm tregtar të grafenit. Instituti i Teknologjisë në Massachusetts në Shtetet e Bashkuara ka zhvilluar me sukses panele fleksibël fotovoltaike me grafen nano-pallto në sipërfaqe, të cilat mund të zvogëlojnë shumë koston e prodhimit të qelizave diellore transparente dhe të deformueshme. Bateri të tilla mund të përdoren në syze, kamera dhe kamera të tjera dixhitale të vogla. Aplikimi në pajisje. Për më tepër, hulumtimi dhe zhvillimi i suksesshëm i super baterive të grafenit ka zgjidhur gjithashtu problemet e kapacitetit të pamjaftueshëm dhe kohën e gjatë të karikimit të baterive të reja të automjeteve energjetike, duke përshpejtuar shumë zhvillimin e industrisë së re të baterive të energjisë.
7. Kjo seri e rezultateve të hulumtimit hapën rrugën për aplikimin e grafenit në industrinë e re të baterive të energjisë. Filtrat e grafenit të desalination përdoren më shumë sesa teknologjitë e tjera të desalination. Pas filmit të oksidit të grafenit në mjedisin e ujit është në kontakt të ngushtë me ujin, mund të formohet një kanal me gjerësi rreth 0.9 nanometra, dhe jonet ose molekulat më të vogla se kjo madhësi mund të kalojnë shpejt. Madhësia e kanaleve kapilare në filmin e grafenit është kompresuar më tej me mjete mekanike, dhe kontrollohet madhësia e poreve, e cila mund të filtrojë në mënyrë efikase kripën në ujërat e detit. Grafeni i materialit të ruajtjes së hidrogjenit ka avantazhet e peshës së lehtë, stabilitetit të lartë kimik dhe sipërfaqes specifike të lartë, 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 lehta 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, e cila mund të zbulojë elemente gjurmë në atmosferën me lartësi të lartë të tokës dhe defektet strukturore në anije kozmike. Grafeni gjithashtu do të luajë një rol më të rëndësishëm në aplikimet e mundshme siç janë materialet e avionëve ultralight. Elementi fotosensitiv është një lloj i ri i elementit fotosensitiv duke përdorur grafenin si materialin e elementit fotosensitiv. Përmes një strukture të veçantë, pritet të rrisë aftësinë fotosensitive me mijëra herë në krahasim me CMOS ekzistues ose CCD, dhe konsumi i energjisë është vetëm 10% e origjinalit. Mund të përdoret në fushën e monitoruesve dhe imazheve satelitore, dhe mund të përdoret në kamera, telefona inteligjentë, etj. Materialet e përbërë Materialet e përbëra me bazë grafeni janë një drejtim i rëndësishëm kërkimor në fushën e aplikacioneve të grafenit. Ata kanë demonstruar performancë të shkëlqyeshme në fushat e ruajtjes së energjisë, pajisjeve kristal të lëngshme, pajisjeve elektronike, materialeve biologjike, materialeve ndjerë dhe transportuesve të katalizatorëve, dhe kanë një gamë të gjerë të perspektivave të aplikimit.
9. Aktualisht, hulumtimi i kompozitave të grafenit përqendrohet kryesisht në kompozitat polimer të grafenit dhe nanokompositet inorganike të bazuara në grafen. Me thellimin e hulumtimit të grafenit, aplikimi i përforcimeve të grafenit në kompozitat me shumicë me bazë metalike njerëzit po i kushtojnë gjithnjë e më shumë vëmendje. Kompozitat polimer multifunksionale dhe materialet qeramike poroze me forcë të lartë të bëra nga grafeni rrisin shumë veti të veçanta të materialeve të përbëra. Biografia përdoret për të përshpejtuar diferencimin osteogjenik të qelizave burimore mesenchimale të palcës së eshtrave të njeriut, dhe përdoret gjithashtu për të bërë biosensorë të grafenit epitaksial në karbidin e silikonit. Në të njëjtën kohë, grafeni mund të përdoret si një elektrodë e ndërfaqes nervore pa ndryshuar ose shkatërruar vetitë siç janë forca e sinjalit ose formimi i indit mbresë. Për shkak të fleksibilitetit, biokompatibilitetit dhe përcjellshmërisë së tij, elektrodat e grafenit janë shumë më të qëndrueshme in vivo sesa elektrodat tungsten ose silikoni. Oksidi i grafenit është shumë i efektshëm në frenimin e rritjes së E. coli pa dëmtuar qelizat njerëzore.
Koha e Postimit: Nëntor-06-2021