У 2010. години, Геим и Новоселов су освојили Нобелову награду у физици за њихов рад на графини. Ова награда је оставила дубоки утисак на многе људе. Уосталом, не да сваки експериментални алат Нобелове награде је као честа као што је лепљива трака, а није сваки истраживачки циљ био магичан и једноставан за разумевање као "дводимензионални кристал" графикон. Рад у 2004. години може се доделити у 2010. години, што је ретко у евиденцији Нобелове награде последњих година.
Графикон је врста супстанце која се састоји од једног слоја атома угљеника уско уређена у дводимензионалну шестерокутну решетку са медом. Попут дијаманта, графита, фулерене, угљеника нанотуб-а и аморфног угљеника, то је супстанца (једноставна супстанца) сачињена од елемената угљеника. Као што је приказано на слици испод, фуллерене и угљени нанотубови могу се видети како се на неки начин спојите од једног слоја графифне, који је сложен многим слојевима графине. Теоријска истраживања о употреби графике за описивање својстава различитих једноставних супстанци угљеника (графит, угљени нанотуб и графикон) трајала је скоро 60 година, али је опште веровање да су такви дводимензионалне материјале тешко постојати сами, само прикључен на тродимензионалну површину подлоге или унутарње супстанци попут графита. До 2004. године и да је Андре Геим и његов студент Константин Новоселов скинуо један слој графике од графита кроз експерименте да је истраживање графике постигло нови развој.
И фуленен (леви) и угљен нанотубе (средина) могу се сматрати једним слојем графине на неки начин, док је графит (десно) слагао вишеструки слојеви графифна кроз прикључак на силу Ван дер Ваалс-а.
Данас се графикон може добити на више начина, а различите методе имају своје предности и недостатке. Геим и Новоселов сте добили графикон на једноставан начин. Користећи провидну траку доступну у супермаркетима, скинули су графикон, графитни лист са само једним слојем угљених атома дебљине, са комада пироличког графита високог реда. Ово је згодно, али контрола није тако добра, а графикон са величином мањим од 100 микрона (једна десетина милиметра) може се добити само, што се може користити за експерименте, али тешко је користити за практично Апликације. Хемијска таложење паре може узгајати графиконске узорке величине десетина центиметара на металној површини. Иако је област са доследном оријентацијом само 100 микрона [3,4], погодна је за производне потребе неких апликација. Друга уобичајена метода је загрејати кристал силиконске карбиде (СИЦ) на више од 1100 ℃ у вакууму, тако да се атоми силицијума у близини површине испарава, а преостали атоми угљеника преуређени су и за добијање графичких узорака са добрим својствима.
Графикон је нови материјал са јединственим својствима: његова електрична проводљивост је толико одлична као бакар, а његова топлотна проводљивост је боља од било које познате материјале. Веома је транспарентно. Само мали део (2,3%) вертикалне инцидента видљиве светлости биће апсорбован графиком, а већина светлости ће проћи. Тако је густо да чак и атоми хелијума (најмањи молекули гаса) не могу проћи. Ова магична својства нису директно наслеђена од графита, већ од квантне механике. Његова јединствена електрична и оптичка својства утврђује да има широке перспективе примене.
Иако се графикон појавио само мање од десет година, показао је много техничких апликација, што је веома ретко у областима физике и материјалне науке. Потребно је више од десет година или чак деценија да се општи материјали прелазе са лабораторије у стварном животу. Каква је употреба Грапхене? Погледајмо два примера.
Мека провидна електрода
У многим електричним апаратима, транспарентни проводљиви материјали морају се користити као електроде. Електронски сатови, калкулатори, телевизори, течни кристални прикази, додирните екрани, соларни панели и многи други уређаји не могу да оставе постојање прозирних електрода. Традиционална транспарентна електрода користи индијум-лименски оксид (иТО). Због високе цене и ограничене понуде индиум, материјал је ломљив и недостатак флексибилности, а електрода треба да се депонује у средњем слоју вакуума, а цена је релативно висока. Научници дуго времена покушавају да пронађу његову замену. Поред захтева транспарентности, добре проводљивости и једноставне припреме, ако је флексибилност сама материјала добра, биће погодна за прављење "електронским папира" или другим склопивим дисплејима. Стога је флексибилност такође веома важан аспект. Графикон је такав материјал, који је веома погодан за прозирне електроде.
Истраживачи Универзитета Самсунг и Цхенгјунгуан у Јужној Кореји сте добили графикон са дијагоналним дужином од 30 инча од таложења испарења и пренели су га на 188 микрона густа полиетилена терефталата (ПЕТ) филма за производњу алтерног додирног додира [4]. Као што је приказано на слици испод, графикон узгајани на бакарној фолији прво је везан са термичком траком за скидање (плави прозиран део), а затим је бакарна фолија растворена хемијским методом и коначно се графикон пребацује у филм за кућне љубимце .
Нова фотоелектрична индукциона опрема
Графикон има веома јединствена оптичка својства. Иако постоји само један слој атома, може да апсорбује 2,3% емитоване светлости у целој таласној дужини од видљиве светлости за инфрацрвену везу. Овај број нема никакве везе са другим параметрима материјала графифне и одређује се квантна електродинамика [6]. Апсорбирана светлост ће довести до генерације носача (електрона и рупа). Генерација и транспорт носилаца у Графипу су веома различити од оних у традиционалним полуводичима. То чини Графне врло погодно за ултрафастну фотоелектричну индукцијску опрему. Процјењује се да таква фотоелектрична индукциона опрема може радити на фреквенцији 500 ГХз. Ако се користи за пренос сигнала, може пренијети 500 милијарди нула или на секунду и довршити пренос садржаја два Блу Раи Диска у једну секунду.
Стручњаци из ИБМ Тхомас Ј. Ватсон Ресеарцх Центер у Сједињеним Државама користили су графикон за производњу фотоелектричних индукцијских уређаја који могу радити на 10ГХз фреквенцији [8]. Прво, припремљене су графичке пахуљице на силиконском подлогу прекривеном од 300 нМ дебљине силика ", а затим се на њему на њему на њему прекривено 300 нм дебљине силикате", а затим се на њему на њему дају на њему, а затим паладијум златни или титанијум златни електроди са интервалом од 1 микрона. На овај начин се добија графички фотоелектрични индукциони уређај.
Схематски дијаграм графичке фотоелектричне индукцијске опреме и скенирања електронског микроскопа (СЕМ) Фотографије стварних узорака. Црна кратка линија на слици одговара 5 микрона, а удаљеност између металних линија је један микрон.
Истраживачи су открили да је истраживачи нашао да овај метал графички метални структура фотоелектрични индукциони уређај може највише достићи радне фреквенције 16ГХз и може радити великом брзином у таласној дужини у опсегу од 300 Нм (у близини ултраљубичастог (у близини ултраљубичастог) до 6 микрона (инфрацрвене) Традиционална фотоелектрична индукциона цев не може да реагује на инфрацрвену светлост са дужом таласном дужином. Радна фреквенција графичке фотоелектричне индукције и даље има сјајну собу за побољшање. Његови супериорни учинак чини да има широк спектар изгледа примене, укључујући комуникацију, даљинско управљање и надзор животне средине.
Као нови материјал са јединственим својствима, истраживање о примени Грапхена се појављује један за другим. Тешко нам је да их набројемо овде. У будућности, може доћи до цеви на терену направљене од графикон, молекуларних прекидача направљених од графикон и молекуларних детектора направљених од графике у свакодневном животу ... Графикон који постепено излази из лабораторије ће у свакодневном животу блистати у свакодневном животу.
Можемо очекивати да ће се велики број електронских производа коришћеним графном појавити у блиској будућности. Размислите о томе колико би то било занимљиво ако би се наши паметни телефони и нетбоокови могли преврнути, стегнути нашим ушима, пуњеним у нашим џеповима или омотани око зглоба када се не користе!
Вријеме поште: Мар-09-2022