그래핀이란 무엇인가요?

그래핀은 sp?혼성화로 연결된 탄소 원자가 단층의 2차원 벌집 격자 구조로 촘촘하게 채워져 있는 신소재로 우수한 전기 전도성과 광학적 특성을 갖고 있다.

세상에는 놀라운 일이 많고, 심지어 평생 볼 수 없는 일도 많습니다. 그중에서도 그래핀은 우리가 접하기 어려운 물질입니다. 아래에서 함께 살펴보도록 하겠습니다. 세부정보 01

그래핀은 우수한 광학적, 전기적, 기계적 특성을 갖고 있으며 재료과학, 마이크로나노 공정, 에너지, 생물의학, 약물 전달 분야에서 중요한 응용 가능성을 갖고 있는 혁신적인 소재로 평가받고 있습니다. 미래. 02

영국 맨체스터 대학의 물리학자 안드레 가임(Andre Geim)과 콘스탄틴 노보셀로프(Konstantin Novoselov)는 미세기계적 박리법을 이용해 흑연에서 그래핀을 분리하는데 성공하여** *2010년 노벨 물리학상을 수상했습니다. 일반적인 그래핀 분말 생산 ​​방법은 기계적 박리, 산화환원, SiC 에피택셜 성장이며, 필름 생산 방법은 화학 기상 증착(CVD)입니다. 03

그래핀은 알려진 가장 강한 재료 중 하나이며 인성이 좋고 구부러질 수 있습니다. 그래핀의 이론 영률은 1.0TPa에 달하며 고유 인장 강도는 130GPa입니다. 수소플라즈마로 개질된 환원그래핀 역시 강도가 매우 좋으며, 평균 모듈러스가 0.25TPa를 초과할 수 있습니다. 그래핀 플레이크로 구성된 흑연 종이는 기공이 많기 때문에 산화 후에는 매우 부서지기 쉬운 것처럼 보입니다. 기능화된 그래핀을 얻은 다음 기능화된 그래핀으로 만든 흑연 종이는 매우 강하고 강할 것입니다. 04

그래핀은 열전도율이 매우 좋은 특성을 가지고 있습니다. 순수 결함이 없는 단일층 그래핀의 열전도도는 5300W/mK로 현재까지 열전도율이 가장 높은 탄소 소재로, 단일벽 탄소나노튜브(3500W/mK)와 다중벽 탄소보다 높다. 나노튜브(3000W/mK). 캐리어로 사용하면 열전도율도 600W/mK에 도달할 수 있습니다. 또한, 그래핀의 탄도 열전도도는 탄소나노튜브의 단위 둘레 및 길이당 탄도 열전도도의 하한치를 낮출 수 있다. 05

그래핀의 화학적 성질은 흑연과 유사하며, 그래핀은 다양한 원자와 분자를 흡착 및 탈착할 수 있습니다. 이러한 원자 또는 분자가 기증자 또는 수용체 역할을 하면 그래핀 운반체의 농도를 변경할 수 있는 반면, 그래핀 자체는 우수한 전도성을 유지할 수 있습니다. 그러나 H 및 OH-와 같은 다른 물질이 흡착되면 일부 유도체가 생성되어 그래핀의 전도성이 떨어지지만 새로운 화합물은 생성되지 않습니다. 따라서 흑연을 사용하여 그래핀의 특성을 유추할 수 있습니다. 예를 들어, 그래핀의 생성은 2차원 그래핀을 기반으로 하며 각 탄소 원자에 수소 원자가 하나 더 추가되어 그래핀의 sp2 탄소 원자가 sp3 혼성화됩니다. 화학적으로 변형된 흑연으로 실험실에서 만들 수 있는 가용성 그래핀 조각입니다.