Как следует из названия этот уникальный материал является родственником обычного графита, который используется для производства карандашных грифелей. Он состоит из гексагональной решетки атомов углерода, толщина которой составляет всего 1 атом.
Получить его можно даже в домашних условиях, достаточно удалить лишний слой графита с бумаги используя липкую ленту. Таким образом вы разделите слои углерода и получите небольшое количество графена. Именно таким способом он был получен впервые А. Геймом и К. Новоселовым.
Свойства материала
Это вещество обладает рядом уникальных характеристик, превосходя большинство других подобных структур. К наиболее интересным особенностям графена относят:
- Сверхпрочность. Он в сотни раз крепче стали, при этом вес материала значительно меньше чем у металлов.
- Отличная проводимость. Электропроводность графена значительно выше чем у меди либо серебра.
- Идеальная геометрия атомной решетки даже при комнатной температуре.
- Биоразлагаемость.
Эти другие свойства сделали графен одним из самых перспективных веществ в современном мире. Потенциальная сфера его использования крайне широка. Свойства графена изучаются с помощью сканирующих зондовых микроскопов, таких как эти - https://nanoafm.ru/produktsiya/skaniruyushchie-zondovye-mikroskopy Ведь они могут не только увидеть решетку, но и изучать ее электрохимические сойства.
Где применяется
Эксперименты с добавлением этого вещества в литиевые аккумуляторы продемонстрировали, что скорость зарядки таких батарей увеличивается в 5 раз, а емкость вырастает на 45%. Кроме того, батарея получила устойчивость к перепадам температур и повышенный ресурс циклов заряд/разряд.
Широкие перспективы открывает графен для солнечной энергетики. Его использование позволит радикально увеличить эффективность солнечных панелей, позволит получать энергию даже в пасмурную погоду и период сумерек.
Графеновые мембраны позволяют создать высокоэффективные недорогие опреснители, что радикально изменить жизнь людей, страдающих от нехватки пресной воды. Его применение даже в нынешних технологиях опреснения позволяет повысить их энергоэффективность на 40-50%.
Благодаря замечательным электрическим свойствам вещества, есть вероятность построения на его основе новых поколений вычислительных устройств, которые будут радикально быстрее и экономичнее современных ЦПУ.
К другим перспективным сферам применения материала относятся:
- Фильтрация ядерных отходов.
- Технологии секвенирования ДНК.
- Разработка медицинских нанороботов.
На данный момент главное ограничение к повсеместному распространению технологий на основе графена заключается в сложностях с его промышленным производством. Даже в лабораторных условиях пока не удается получить слой материала по размерам больший чем кредитная карта.
Источник - https://nanoafm.ru/