1. Sa unti-unting pagbagsak ng mass production at malalaking problema, ang bilis ng pang-industriyang aplikasyon ng graphene ay bumibilis. Batay sa mga kasalukuyang resulta ng pananaliksik, ang mga unang komersyal na aplikasyon ay maaaring mga mobile device, aerospace, at bagong enerhiya. Field ng baterya. Pangunahing pananaliksik Ang Graphene ay may espesyal na kahalagahan para sa pangunahing pananaliksik sa pisika. Nagbibigay-daan ito sa ilang mga quantum effect na maaari lamang ipakita sa teorya bago ma-verify sa pamamagitan ng mga eksperimento.
2. Sa two-dimensional na graphene, ang masa ng mga electron ay tila wala. Ginagawa ng property na ito ang graphene na isang bihirang condensed matter na maaaring magamit sa pag-aaral ng relativistic quantum mechanics–dahil ang massless particle ay dapat gumalaw sa bilis ng liwanag Samakatuwid, dapat itong ilarawan ng relativistic quantum mechanics, na nagbibigay ng theoretical physicist ng bagong direksyon sa pananaliksik: ilang Ang mga eksperimento na orihinal na kailangang isagawa sa mga higanteng particle accelerator ay maaaring isagawa gamit ang graphene sa maliliit na laboratoryo. Ang mga semiconductor ng zero energy gap ay pangunahing single-layer graphene, at ang elektronikong istrukturang ito ay seryosong makakaapekto sa papel ng mga molekula ng gas sa ibabaw nito. Kung ikukumpara sa bulk graphite, ang function ng single-layer graphene upang mapahusay ang aktibidad ng reaksyon sa ibabaw ay ipinapakita ng mga resulta ng graphene hydrogenation at mga reaksyon ng oksihenasyon, na nagpapahiwatig na ang elektronikong istraktura ng graphene ay maaaring baguhin ang aktibidad sa ibabaw.
3. Bilang karagdagan, ang elektronikong istraktura ng graphene ay maaaring mabago nang katumbas ng induction ng adsorption ng molekula ng gas, na hindi lamang nagbabago sa konsentrasyon ng mga carrier, ngunit maaari ding i-doped sa iba't ibang mga graphene. Ang sensor graphene ay maaaring gawing chemical sensor. Ang prosesong ito ay pangunahing nakumpleto ng pagganap ng surface adsorption ng graphene. Ayon sa pananaliksik ng ilang iskolar, ang sensitivity ng graphene chemical detector ay maihahambing sa limitasyon ng single molecule detection. Ang natatanging two-dimensional na istraktura ng Graphene ay ginagawa itong napaka-sensitibo sa nakapalibot na kapaligiran. Ang graphene ay isang mainam na materyal para sa mga electrochemical biosensor. Ang mga sensor na gawa sa graphene ay may magandang sensitivity para sa pag-detect ng dopamine at glucose sa gamot. Maaaring gamitin ang transistor graphene sa paggawa ng mga transistor. Dahil sa mataas na katatagan ng istraktura ng graphene, ang ganitong uri ng transistor ay maaari pa ring gumana nang matatag sa sukat ng isang atom.
4. Sa kaibahan, ang kasalukuyang mga transistor na nakabatay sa silikon ay mawawalan ng katatagan sa sukat na humigit-kumulang 10 nanometer; ang napakabilis na bilis ng reaksyon ng mga electron sa graphene sa panlabas na patlang ay ginagawang ang mga transistor na gawa nito ay maaaring umabot sa Napakataas na dalas ng pagpapatakbo. Halimbawa, inanunsyo ng IBM noong Pebrero 2010 na tataas nito ang operating frequency ng graphene transistors sa 100 GHz, na lumalampas sa mga silicon transistor na may parehong laki. Nababaluktot na display Ang nababaluktot na screen ay nakakuha ng maraming pansin sa Consumer Electronics Show, at ito ay naging trend ng pagbuo ng mga nababaluktot na display screen para sa mga display ng mobile device sa hinaharap.
5. Ang hinaharap na merkado ng flexible display ay malawak, at ang pag-asam ng graphene bilang pangunahing materyal ay nangangako rin. Ang mga mananaliksik sa South Korea ay gumawa sa unang pagkakataon ng isang flexible na transparent na display na binubuo ng maraming layer ng graphene at isang glass fiber polyester sheet substrate. Ang mga mananaliksik mula sa Samsung at Sungkyunkwan University ng South Korea ay gumawa ng isang piraso ng purong graphene na kasing laki ng TV sa isang 63 cm na lapad na flexible na transparent glass fiber polyester board. Sinabi nila na ito ang pinakamalaking "bulk" graphene block. Kasunod nito, ginamit nila ang graphene block para gumawa ng flexible touch screen.
6. Sinabi ng mga mananaliksik na sa teorya, maaaring i-roll up ng mga tao ang kanilang mga smartphone at i-pin ang mga ito sa likod ng kanilang mga tainga tulad ng isang lapis. Mga bagong baterya ng enerhiya Ang mga bagong baterya ng enerhiya ay isa ring mahalagang bahagi ng pinakaunang komersyal na paggamit ng graphene. Ang Massachusetts Institute of Technology sa United States ay matagumpay na nakabuo ng mga flexible na photovoltaic panel na may graphene nano-coatings sa ibabaw, na lubos na makakabawas sa gastos sa paggawa ng mga transparent at deformable na solar cell. Ang mga naturang baterya ay maaaring gamitin sa night vision goggles, camera at iba pang maliliit na digital camera. Application sa device. Bilang karagdagan, ang matagumpay na pagsasaliksik at pagpapaunlad ng mga graphene super na baterya ay nalutas din ang mga problema ng hindi sapat na kapasidad at mahabang oras ng pag-charge ng mga bagong baterya ng sasakyan ng enerhiya, na lubos na nagpapabilis sa pagbuo ng bagong industriya ng baterya ng enerhiya.
7. Ang serye ng mga resulta ng pananaliksik na ito ay nagbigay daan para sa aplikasyon ng graphene sa bagong industriya ng baterya ng enerhiya. Ang mga filter ng desalination graphene ay ginagamit nang higit kaysa sa iba pang mga teknolohiya ng desalination. Matapos ang graphene oxide film sa kapaligiran ng tubig ay malapit na makipag-ugnayan sa tubig, ang isang channel na may lapad na humigit-kumulang 0.9 nanometer ay maaaring mabuo, at ang mga ion o molekula na mas maliit sa laki na ito ay maaaring dumaan nang mabilis. Ang laki ng mga capillary channel sa graphene film ay higit na na-compress sa pamamagitan ng mekanikal na paraan, at ang laki ng butas ay kinokontrol, na maaaring mahusay na salain ang asin sa tubig-dagat. Ang hydrogen storage material na graphene ay may mga bentahe ng magaan na timbang, mataas na kemikal na katatagan at mataas na tiyak na lugar sa ibabaw, na ginagawa itong pinakamahusay na kandidato para sa mga materyales sa imbakan ng hydrogen. Dahil sa mga katangian ng mataas na kondaktibiti, mataas na lakas, ultra-light at manipis sa aerospace, ang mga bentahe ng aplikasyon ng graphene sa aerospace at industriya ng militar ay lubos ding kitang-kita.
8. Noong 2014, ang NASA sa United States ay bumuo ng graphene sensor na ginagamit sa aerospace field, na maaaring makakita ng mga trace elements sa high-altitude na atmosphere ng earth at mga structural defect sa spacecraft. Gagampanan din ng graphene ang isang mas mahalagang papel sa mga potensyal na aplikasyon tulad ng mga ultralight na materyales sa sasakyang panghimpapawid. Ang photosensitive na elemento ay isang bagong uri ng photosensitive na elemento gamit ang graphene bilang materyal ng photosensitive na elemento. Sa pamamagitan ng isang espesyal na istraktura, inaasahang tataas ang kakayahang photosensitive ng libu-libong beses kumpara sa umiiral na CMOS o CCD, at ang pagkonsumo ng enerhiya ay 10% lamang ng orihinal. Magagamit ito sa larangan ng mga monitor at satellite imaging, at maaaring magamit sa mga camera, smart phone, atbp. Ang mga composite na materyales Ang mga composite na materyales na nakabatay sa graphene ay isang mahalagang direksyon ng pananaliksik sa larangan ng mga aplikasyon ng graphene. Nagpakita sila ng mahusay na pagganap sa mga larangan ng pag-iimbak ng enerhiya, mga likidong kristal na aparato, mga elektronikong aparato, biological na materyales, sensing materials, at mga carrier ng catalyst, at may malawak na hanay ng mga prospect ng Application.
9. Sa kasalukuyan, ang pananaliksik ng graphene composites ay pangunahing nakatuon sa graphene polymer composites at graphene-based inorganic nanocomposites. Sa pagpapalalim ng pananaliksik sa graphene, ang paggamit ng mga graphene reinforcement sa mga bulk metal-based na composite ay higit na binibigyang pansin ng mga tao. Ang mga multifunctional polymer composites at high-strength porous ceramic na materyales na gawa sa graphene ay nagpapaganda ng maraming espesyal na katangian ng mga composite na materyales. Ang biographene ay ginagamit upang mapabilis ang osteogenic differentiation ng bone marrow mesenchymal stem cell ng tao, at ginagamit din ito upang gumawa ng mga biosensor ng epitaxial graphene sa silicon carbide. Kasabay nito, ang graphene ay maaaring gamitin bilang isang nerve interface electrode nang hindi binabago o sinisira ang mga katangian tulad ng lakas ng signal o pagbuo ng scar tissue. Dahil sa flexibility, biocompatibility at conductivity nito, ang mga graphene electrodes ay mas matatag sa vivo kaysa sa tungsten o silicon electrodes. Ang graphene oxide ay napaka-epektibo sa pagpigil sa paglaki ng E. coli nang hindi nakakapinsala sa mga selula ng tao.
Oras ng post: Nob-06-2021