Graafi ajastu pole veel saabunud

Kuid see on sündinud kümme aastat, mu läbipaistev mobiiltelefon, kus?

Tegelikult avaldas 2012. aastal grafeenil Nobeli preemia võitnud Konstantin Novoselov ja tema kolleegid artiklile "Loodus", et arutada grafeeni tulevikku, kaheaastast arengut, mis on ka nende prognooside tõestuseks. Ta usub, et grafeenina on materiaalne, et "tulevik on särav, tee on vilets", kuigi see võib tulevikus mängida olulist rolli, kuid enne mitut raskust ületamiseks ei tule see stseen. Veelgi olulisem on asjaolu, et võttes arvesse tööstusliku uuendamise tohutut hinda, ei pruugi grafeeni kasu olla piisav selleks, et asendada olemasolevad seadmed - selle tõelised väljavaated, ehkki selle ainulaadsete omaduste tõttu on spetsiaalselt kohandatud uued rakendused.

Mis on grafeen lõpuks?

Grafeen on esimene materjal, mida võib leida ühe aatomite kihiga. Süsinik aatomid on omavahel ühendatud kuusnurkade võrgusilmadega. Graafipliiats on samaväärne loendamatute grafeeni kihtidega, mis on virnastatud kokku ja süsiniku nanotorud on graanvooderdatud torusse. Grafiit, grafeen, süsinik-nanotorud ja globiin.

Kuna süsinikuaatomite vahel on keemiline side, on grafeen tugevaks: suudab painutada suurt nurka ilma purustamata, vaid ka kõrgsurve vastu. Kuna ainult üks kiht aatomit, elektrooniline liikumine on piiratud lennukiga, tõi see kaasa uued elektrilised omadused. Grafeen on läbipaistev nähtav valguses, kuid õhukindel. Need omadused muudavad selle väga sobivaks kaitsvate ja läbipaistvate elektrooniliste toodete tooraineks. Aga õige sobib, tõesti ei tule nii kiiresti.

Üks küsimustest: valmistamisviis. Paljud uuringud näitavad meile graffiini suurepäraseid omadusi, kuid seal on lõks. Need suurepärased omadused on proovikvaliteedi jaoks väga nõudlikud. Grafiini proovide elektri- ja mehaaniliste omaduste parimaks saavutamiseks on kõige aeganõudevamate ja kulukamate vahendite vajadus: mehaaniline eemaldamine - grafiidi kleeplint, grafeeni kunstlik eemaldamine. Ärge naera, Novo Shawlov 2004 on nad nii ette valmistatud grafeen.

Kuigi nõutavad seadmed ja tehniline sisu tunduvad olevat väikesed, kuid probleemiks on edukus madalam, kas uurimisprojekti võib teha ka tööstuslikuks tootmiseks? Nali Industrialiseerimiseks tähendab see seda, et seda ei kasutata. Isegi kui te olete maailma graffiidi kaevandust omandanud, võib ühel päeval koorida mõned tükid ... ... loomulikult on meil nüüd palju muid võimalusi tootmise suurendamiseks ja kulude vähendamiseks - probleemiks on see, et need toodete kvaliteedi ja Langevad Meil on vedeliku eemaldamise meetod: grafiit või sarnane süsinikku sisaldav materjal ultra-kõrge vedeliku pindpinevusse ja seejärel grapheine lumehelves ultraheli pommitamine sügavale allapoole. Meil on keemilise aurustamise meetod: lasta süsinikku sisaldav gaas vase pinnas kondenseeruda, grapheeni õhukese kihi moodustumine ja seejärel eemaldada. Meil on otsene kasvumeetod, otse kahekihilise räni keskel, et proovida kasvada grafeeni kiht. Samuti on olemas keemiline redoks-meetod, hapnikuaatomite sisestamine grafiiteleheki eraldamiseks ja nii edasi. On palju meetodeid, kuid neil on ka oma rakendusala, kuid siiani pole see sobilik tööstusliku tootmise tehnoloogia suuremahuliseks industrialiseerimiseks.

Miks ei saa need meetodid kvaliteetset grafeeni teha? näiteks. Kuigi grafeeni tükkide keskosa on täiuslik kuue-liikmeline rõngas, rikutakse sageli äärele ja muutub viie- või seitsmeliikmeliseks ringiks. See ei tundu hea välja, kuid keemilise aurustamise meetodi abil tekib grafeeni "tükk", mis pole ükskõik kui täielik. Tegelikult on mitmed punktid samaaegselt "polükristallilise" kasvu ja ei ole võimalik tagada, et need punktid väikestest tükkidest välja kasvataks, oleks võimalik täielikult ühtlustada. Seega ei leia need deformeerunud rõngad mitte ainult servast, vaid on olemas ka kõigis "ühes", et seda grafeenist välja tõmmata, muutuda struktuurseks nõrkuseks, kergesti murda. Veelgi hullem, see grafeeni paus ei parane nagu polükristallilised metallid ja tõenäoliselt laieneb see kogu aeg. Selle tulemusena on kogu grafeeni tugevus poole võrra väiksem. Materjal on tülikas ala, nagu kala ja karu käpa pole võimatu, kuid kindlasti mitte nii kiire.