Grafen Nedir ? Nanografen Nedir ? Grafen Nasıl Yapılır ?

Grafen Nedir ? Nanografen Nedir ? Grafen Nasıl Yapılır ?

Grafen Nedir ? Nanografen Nedir ? Grafen Nasıl Yapılır ?
Grafen, atom kalınlığında bal peteği şeklinde bir karbon atomu tabakasının adıdır. Diğer grafitik malzemeler için yapı taşıdır (tipik bir karbon atomunun çapı yaklaşık 0.33 nanometre olduğundan, 1 mm grafitte yaklaşık 3 milyon grafen tabakası vardır).

Nanografen


Grafen birimleri nanografen olarak bilinir; bunlar belirli işlevlere göre uyarlanmıştır ve bu nedenle üretim süreçleri jenerik grafenden daha karmaşıktır. Nanographen, hidrojen atomlarını organik karbon ve hidrojen moleküllerinden seçici olarak uzaklaştırarak yapılır. Bu işlem dehidrojenasyon olarak adlandırılır.
Elmastan daha sert, ancak kauçuktan daha seçkin; ancak çelikten daha sert ancak alüminyumdan daha hafif. Grafen, bilinen en güçlü malzemedir.
Bunu perspektife koymak gerekirse. Eğer bir streç film tabakası (mutfak sarma filmi gibi) bozulmamış tek bir grafen tabakasıyla aynı güce sahipse. Fakat onu delmek için 2000 kg’lık bir kütlenin veya büyük bir arabanın uyguladığı kuvveti gerektirir.

Grafen ve nanografen nedir ?

Grafen başka şaşırtıcı özelliklere de sahiptir.

Yüksek elektron hareketliliği silikondan 100 kat daha hızlıdır; ısıyı elmastan 2 kat daha iyi iletir; elektrik iletkenliği bakırdan 13 kat daha iyidir; yansıtan ışığın yalnızca% 2,3’ünü emer; en küçük atomun (helyum) bile kusursuz bir tek tabakalı grafen tabakasından geçememesi için geçirimsizdir.

Gram başına 2630 metrekarelik yüksek yüzey alanı, 3 gramdan daha azıyla tüm bir futbol sahasını kaplayabileceğiniz anlamına gelir. (pratik olarak konuşursak, 6 grama ihtiyacınız olacaktır, çünkü 2630 m2. / g. Bir oyuncunun her iki tarafı için yüzey alanıdır. grafen levha).
Grafen, diğer grafitik malzemeler için temel yapı taşıdır; aynı zamanda, yalnızca bir atom kalınlığında, iki boyutlu (2D) malzemeler olarak adlandırılan kavramsal olarak yeni bir malzeme sınıfını temsil eder. (2D olarak adlandırılırlar çünkü yalnızca iki boyutta uzanırlar: uzunluk ve genişlik; malzeme yalnızca bir atom olduğunda kalın, üçüncü boyut olduğunda yükseklik sıfır olarak kabul edilir).

Grafenin keşfi


Karbon, kurşun kalemlerde bulunan grafitten dünyanın en pahalı elmaslarına kadar birçok farklı biçimde (sözde allotroplar) gelir. 1980’de elmas, grafit ve amorf karbon olmak üzere yalnızca üç temel karbon formunu biliyorduk. Daha sonra, fullerenler ve karbon nanotüpler keşfedildi ve 2004’te grafen kulübe katıldı.
Grafen ilk kez 2004 yılında Manchester Üniversitesi’nden iki fizikçi olan Andre Geim ve Konstantin Novoselov tarafından gösterilmeden önce. (bunun için 2010’da Nobel Ödülü’nü almışlardı). Bilim adamları, kesinlikle 2B kristalin malzemelerin termodinamik olarak kararsız olduğunu ve var olamayacağını savundular.
Grafen, katı hal fiziğinde hesaplamalar için bir ders kitabı örneği olarak 1947’de P.R. Wallace tarafından teorik olarak zaten çalışılmıştı. Elektronik yapıyı tahmin etti ve doğrusal dağılım ilişkisini not etti. Uyarımlar için dalga denklemi J.W. McClure zaten 1956’da ve Dirac denklemine benzerliği G.W. 1984’te Semenoff.
Geim ve Novoselov, ilk deneylerinde sıradan kurşun kalemlerde bulunan bir grafit parçasından grafeni çıkardı. Normal yapışkan bant kullanarak, yalnızca bir atom kalınlığında bir karbon parçası elde etmeyi başardılar. Bu mekanik pul pul dökülme, hazırlama yöntemlerinin en basitidir ve şaşırtıcı bir şekilde. Bağımsız grafeni gerçeğe dönüştüren yöntemdir.

Grafen nasıl yapılır ?


Grafen tabakasındaki kusurların, safsızlıkların, tane sınırlarının, çoklu alanların, yapısal bozuklukların, kırışıklıkların varlığı, elektronik ve optik özellikleri üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olabileceğinden, grafenin kalitesi çok önemli bir rol oynar.
Elektronik uygulamalarda, büyük darboğaz, yalnızca CVD işlemi durumunda mümkün olan büyük boyutlu numunelerin gerekliliğidir, ancak mükemmel ile birlikte çok yüksek elektriksel ve termal iletkenliklere sahip yüksek kaliteli ve tek kristalli grafen ince filmler üretmek zordur. optik şeffaflık.
Geleneksel yöntemlerle grafen sentezinde bir başka endişe konusu toksik kimyasalların kullanılmasını içerir ve bu yöntemler genellikle tehlikeli atık ve zehirli gazların oluşmasına neden olur. Bu nedenle çevre dostu yaklaşımları takip ederek grafen üretmek için yeşil yöntemler geliştirmeye ihtiyaç vardır.

Kaynak : https://www.nanowerk.com/what_is_graphene.php

Aktif Karbon Nedir ?

bilim marketi

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.