그래 핀의 용도는 무엇입니까?

그라핀은 현재 비교적 인기 있는 재료이며, 그 용도도 그 특성에 의해 결정된다. 첫째로, 그라핀은 알려진 재료 중 가장 얇을 뿐만 아니라 매우 견고하고 단단하다. 둘째, 간단한 물질로서 실온에서 알려진 도체보다 전자를 더 빨리 전달할 수 있다.

과학자들의 말에 따르면, 지구에서 흑연의 원료를 쉽게 찾을 수 있으며, 그라핀은 인류가 알고 있는 가장 강력한 물질로, 많은 매혹적인 발전 전망을 갖게 될 것이다. 종이처럼 얇은 초경량 항공기 재료를 개발할 수 있을 뿐만 아니라, 강인한 방탄조끼를 만들 수 있을 뿐만 아니라' 우주엘리베이터' 케이블 제조를 위한' 알리바바' 문을 열어주기도 한다. 미국 연구원들은' 우주엘리베이터' 의 가장 큰 장애물 중 하나가 지상에서 우주위성에 연결할 수 있는 최대 23,000 마일의 견고한 케이블을 만드는 방법이라고 밝혔다. 미국 과학자들은 지구상에서 가장 강력한 물질인 그라핀이 우주엘리베이터 케이블 제작에 적합하다는 것을 증명했다! 인류가' 우주엘리베이터' 를 통해 우주로 들어가는 것은 로켓을 통해 우주로 들어가는 것보다 훨씬 저렴할 것이다. 과학자들이 우주엘리베이터 케이블을 만드는 강인한 재료를 발명하도록 장려하기 위해 미 항공우주국은 이전에 400 만 달러의 현상금을 내걸었다.

실리콘이 아닌 슈퍼컴퓨터를 생산합니다

과학자들은 그라핀이 여전히 현재 알려진 최고의 전도성 물질이라는 것을 발견했다. 그라 핀의 이러한 특성은 특히 고주파 회로에 적합합니다. 고주파 회로는 현대 전자 산업의 선두 주자입니다. 휴대폰과 같은 일부 전자 장치는 점점 더 높은 주파수를 사용해야 한다. 엔지니어들이 점점 더 많은 정보를 신호에 채우려고 시도하고 있기 때문이다. 하지만 휴대전화 작동 빈도가 높을수록 발열량도 높아지기 때문에 고주파 보급에 큰 제약이 따른다. 그래핀의 출현으로 고주파 증강의 발전 전망은 무한히 넓어 보인다. 이것은 마이크로 일렉트로닉스 분야에서 엄청난 응용 잠재력을 갖게 한다. 연구원들은 심지어 그라핀을 실리콘의 대안으로 간주하여 미래의 슈퍼컴퓨터를 생산하는 데 사용할 수 있다.

광자 센서

그래핀은 광섬유에 들어 있는 정보를 감지하기 위해 더 큰 시장에 광자 센서로 나타날 수도 있습니다. 자, 이 역할은 여전히 실리콘에 의해 재생 됩니다, 하지만 실리콘의 시대가 끝난 것 같습니다. 지난해 5438 년 6 월+10 월, IBM 의 한 연구팀은 그들이 개발한 흑연광 탐지기를 처음으로 공개했다. 다음으로, 사람들은 그래핀 기반 태양전지와 LCD 모니터를 기대해야 한다. 그라핀은 투명하기 때문에 그라핀으로 만든 전극은 다른 재료보다 투과성이 더 좋다.

기타 응용 프로그램

그래핀은 트랜지스터, 터치스크린, 유전자 시퀀싱 등에도 사용할 수 있어 물리학자들이 양자물리학 연구 분야에서 새로운 돌파구를 마련할 수 있도록 도울 것으로 예상된다. 중국 연구진은 세균세포가 그라핀에서 자랄 수 없고, 인간 세포는 손상되지 않았다는 것을 발견했다. 그라핀은 붕대, 식품 포장, 심지어 항균 티셔츠까지 만드는 데 쓸 수 있다. 그래핀으로 만든 광전화학 배터리는 금속기 유기 발광 다이오드를 대체할 수 있다. 그래핀은 전통적인 조명 금속 흑연 전극을 대체할 수 있어 재활용이 더 쉬워지기 때문이다. 이 소재는 종이처럼 얇은 초경량 항공기 재료를 개발하는 데 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 초강인한 방탄조끼를 만들 수 있으며, 과학자들이 꿈꾸는 23,000 마일 길이의 우주 엘리베이터를 현실로 만들 수도 있다.

그라 핀-특성

전자운송

그라핀 구조도는 그라핀이 발견되기 전에 대부분의 물리학자들은 열역학적 요동이 어떤 2D 결정체도 유한 온도에서도 존재할 수 없다고 생각한다. 그래서 그 발견은 즉시 응집상태 물리학계에 충격을 주었다. 이론계와 실험계 모두 완벽한 2 차원 구조가 절대영하에서는 안정적으로 존재할 수 없다고 생각하지만, 실험에서는 단층그래핀을 준비했다. 이것들은 아마도 그라핀의 나노 수준에서 미세한 왜곡으로 인한 것일 수 있다.

그라 핀도 비정상적인 정수 양자 홀 동작을 보였다. 홀 컨덕턴스 =2e2/h, 6e2/h, 10e2/h ... 양자 컨덕션의 홀수 배수이며 실온에서 관찰할 수 있습니다. 이런 행위는 과학자들에 의해' 전자가 그라핀에서 상대론 양자역학에 복종하고, 정지질량은 없다' 고 해석된다.

전도율

그라핀의 구조는 매우 안정적이어서, 지금까지 연구원들은 그라핀에 탄소 원자가 부족하다는 것을 발견하지 못했다. 그라 핀의 탄소 원자 사이의 연결은 매우 유연합니다. 기계적 외력을 가할 때, 탄소 원자의 표면이 구부러지고 변형되어 탄소 원자가 외부 힘에 적응하기 위해 재정렬할 필요가 없어 구조가 안정적이다. 이런 안정된 격자 구조는 탄소 원자를 우수한 전도성을 갖게 한다. 그라핀의 전자가 궤도에서 움직일 때 격자 결함이나 외래 원자의 도입으로 산란되지 않는다. 원자간 작용력이 강하기 때문에 주변의 탄소 원자가 실온에서 부딪혀도 그래핀의 전자에 대한 간섭은 적다.

그라핀의 가장 큰 특징은 전자가 빛의 속도에 도달하는 1/300 으로 일반 도체의 전자보다 훨씬 빠른 속도입니다. 이로 인해 그라핀의 전자 성질, 또는 더 정확하게 말하자면' 전하 운반자' 가 상대성 이론 중성미자의 성질과 매우 유사하다.

그라핀은 상당한 불투명도를 가지고 있습니다. 가시광선의 약 2.3% 를 흡수할 수 있습니다. 이것은 그라 핀에서 캐리어 상대성의 표현이기도합니다.

기계적 성능

그라핀은 인류가 알고 있는 가장 강한 물질로, 다이아 보다 더 단단하고, 세계 최고의 강철보다 더 강하다 100 배. 콜롬비아 대학의 물리학자들은 그라핀의 기계적 성능에 대해 전면적인 연구를 진행했다. 실험 과정에서 그들은 10-20 미크론 크기의 그래핀 알갱이를 연구 대상으로 선택했다. 연구원들은 먼저 1 부터10/0.5 미크론까지 지름이 다른 표면에 구멍이 뚫린 얇은 결정체판에 이 그래핀 샘플을 놓았다. 그 후, 그들은 지구력을 테스트하기 위해 다이아 프로브를 사용하여 작은 구멍에 놓인 그라 핀에 압력을 가했다. (윌리엄 셰익스피어, 지구력, 지구력, 지구력, 지구력, 지구력, 지구력, 지구력)

연구원들은 그라핀 샘플의 입자가 분해되기 전에100nm 거리당 견딜 수 있는 최대 압력이 실제로 약 2.9 마이크로뉴턴에 달한다는 것을 발견했다. 과학자들의 계산에 따르면 이 결과는 길이가 1 미터인 그라핀을 끊는 55 뉴턴의 압력을 가하는 것과 같다. 물리학자가 일반 식품 플라스틱 봉지에 해당하는 그라핀 (두께가 약 100 nm) 을 만들 수 있다면 약 20,000 뉴턴의 압력이 있어야 깨질 수 있다. 즉, 포장봉지가 그라핀으로 만들어졌다면 2 톤 정도의 물건을 감당할 수 있을 것이다.

전자의 상호 작용

세계에서 가장 강력한 인공 방사선원을 이용해 캘리포니아 대학, 콜롬비아 대학, 로렌스 버클리 국립연구소의 물리학자들은 그래핀 특성의 새로운 비밀을 발견했다. 그래핀의 전자와 전자와 벌집 그리드 사이에는 강한 상호 작용이 있다.

과학자들은 로렌스 버클리 국립연구소의 고급 조명 (ALS) 전자동기화 가속기를 사용한다. 이 가속기는 의료용 X 선 강도의 654.38+0 억 배에 해당하는 광방사 밝기를 생성합니다. 이런 강한 광원을 이용하여 과학자들은 그라핀의 전자가 벌집 격자와 강한 상호 작용을 할 뿐만 아니라 전자와도 강한 상호 작용을 한다는 것을 발견했다. [1]

그라 핀-연구 결과

중국

National Nature Science Fund, 과학기술부, 중국과학원의 지원을 받아 중국과학원 심양재료과학국가 (연합연구소 선진탄소재료연구부 정혜명) 과 임연구팀이 그래핀의 통제제, 구조표상, 물리성질 등에서 일련의 새로운 진전을 이루었고, 관련 연구결과는 국제저널에 발표됐다.

이 논문은 미국 화학학회 ACSNano 잡지에 의해 이번 호의' 하이라이트' 로 선정되어 중점적으로 소개되었다. 동시에, 그것은 또한' 자연-중국' 에 의해 중국 대륙과 홍콩의 우수한 과학 연구 성과로 선정되었다. 자연-중국' 잡지 화학분야 평론가 비클리프 박사는 "중국과학원 임, 정혜명, 그의 협력자들이 빠르고 무손실, 대면적 그라핀 표상 광학 방법을 제시하여 응용에 적합한 이상적인 그라핀 샘플을 식별하고 준비하는 데 도움을 주었다" 고 썼다.

한국

2009 년 7 월, 한국 연구원들은 대형 그라핀 필름을 준비하는 방법을 발견했다.

한국 성균관대대와 삼성선진기술연구원의 연구원이 준비한 최신 그라핀 박막 두께는 1 cm 으로 투과율은 80% 였다. 구부리거나 늘이는 동안 깨지지 않으며 전기적 특성도 변경되지 않습니다. 이들의 성과는 6 월 65438+ 10 월 65438+4 월 영국 네이처 매거진 인터넷판에 발표됐다. [1]

그라핀의 응용

그래핀은 전자제품에서 방탄복, 제지, 심지어 미래의 우주엘리베이터까지 그래핀을 원료로 사용할 수 있도록 광범위하게 응용되고 있다.

1. "우주엘리베이터" 케이블

과학자들에 따르면, 지구상에서 흑연원료를 쉽게 찾을 수 있는데, 그라핀은 인류가 알고 있는 가장 강력한 물질이며, 많은 매혹적인 것들이 있을 것이다.

우주 엘리베이터의 발전 전망. 종이처럼 얇은 초경량 항공기 재료를 개발할 수 있을 뿐만 아니라, 강인한 방탄조끼를 만들 수 있을 뿐만 아니라' 우주엘리베이터' 케이블 제조를 위한' 알리바바' 문을 열어주기도 한다. 미국 연구원들은' 우주엘리베이터' 의 가장 큰 장애물 중 하나가 지상에서 우주위성까지 23,000 마일 길이의 견고한 케이블을 만드는 방법이라고 밝혔다. 미국 과학자들은 지구상에서 가장 강력한 물질인 그라핀이 우주 엘리베이터 케이블 제조에 적합하다는 것을 증명했다.

인류가' 우주엘리베이터' 를 통해 우주로 들어가는 것은 로켓을 통해 우주로 올라가는 것보다 훨씬 저렴할 것이다. 과학자들이 우주엘리베이터 케이블을 만드는 강인한 재료를 발명하도록 장려하기 위해 미 항공우주국은 이전에 400 만 달러의 현상금을 내걸었다.

실리콘 대신 슈퍼 컴퓨터 생산

과학자들에 따르면, 그라핀은 매우 견고할 뿐만 아니라 일련의 독특한 특징을 가지고 있다. 그라핀도 현재 알려진 전도성이 가장 좋은 재료로 마이크로전자 분야에서 엄청난 응용 잠재력을 가지고 있다. 연구원들은 심지어 그라핀을 실리콘의 대안으로 간주하여 미래의 슈퍼컴퓨터를 생산하는 데 사용할 수 있다.

IBM 은 26GHz 주파수에서 작동할 수 있는 세계에서 가장 빠른 그라핀 전계 효과 트랜지스터 (FET) 를 개발했다고 발표했습니다. 토마스 병원의 연구원. 이 회사의 왓슨 연구센터는 탄소가 높은 전자이동률이 실리콘의 한계를 넘어 100GHz 를 넘는 속도로 테라헤르츠 분야에 진입할 것으로 전망했다.

그라 핀-노벨상 수상

20 10 10 년 10 월 5 일 영국 맨체스터 대학의 두 과학자 콘스탄틴 노보쇼로프와 안드레 하임은 그라핀에 대한 연구로 20/Kloc-0 을 받았다 [2]

그라 핀-부분 그라 핀 연구 결과

2009 년 6 월 5438+2 월 1 일 미국에서 열린 국제재료과학회의에서 일본 후지쯔연구소는 그라핀으로 수천 개의 트랜지스터를 만들었다고 발표했다. 후지쯔연구소의 연구원들은 원료가스를 미리 철을 촉매제로 칠한 기저에 불어서 이 기저에 넓은 면적의 그라핀 박막을 만들었다. 대규모 그래 핀의 제조는 항상 어려운 문제였다. 후지쯔는 위에서 언급한 방법을 통해 직경 7.5cm 의 고품질 그라핀 박막을 만들었다. 이를 바탕으로 전극과 절연층을 구성하여 그래핀 트랜지스터를 만든다. 그라핀 면적이 크기 때문에 후지쯔는 그 위에 수천 개의 트랜지스터를 만들었다. 그래핀 트랜지스터는 실리콘 트랜지스터보다 전력 소비량이 낮고 연산 속도가 빨라 성능이 뛰어난 반도체 부품을 만들 수 있다. 기술이 개선되면 그래핀의 면적을 더 넓혀 더 많은 트랜지스터와 그래핀 집적 회로를 만들 수 있을 것으로 예상되며, 이는 고급 전자 제품 생산을 위한 조건을 만들어 낼 수 있다. 2009 년 6 월 165438+ 10 월, 동북대학과 회진대는 그라핀이 테라헤르츠 전자파를 생산할 수 있다는 것을 발견했다. 연구원들은 실리콘 라이닝에 그라핀 박막을 만들어 적외선을 그라핀 박막에 비추면 단시간에 테라헤르츠 빛을 낼 수 있다. 앞으로 기술을 계속 개선하고 광원 강도를 더 높일 수 있다면 고성능 레이저를 개발할 수 있다. 연구팀은 유기가스를 이용하여 실리콘 기판 위에 탄소 실리콘 화합물을 만들었다. 그런 다음 열처리를 수행하여 그라 핀 박막을 성장시킵니다. 그라핀 박막은 매우 짧은 시간 내에 적외선을 비추면 그라핀에서 테라헤르츠 빛을 방출할 수 있다. 현재 이 팀은 광입자를 내부에 밀봉하고 광원 강도를 높일 수 있는 장치를 개발하기 위해 실온 근처에서 작동할 수 있는 테라헤르츠 레이저를 개발하기 위해 노력하고 있습니다. 20 10 미국 라이스 대학은 이런 그라핀 퀀텀닷 (Graphene University) 로 단일 분자 센서를 만들었다. 라이스 대학은 그래핀 조각을 헬륨 한 층과 결합하여 흑연 알칸을 형성했다. 그라핀은 절연체이다. 헬륨은 그래핀을 도체에서 절연체로 바꾸었다. 연구원들은 흑연판 양쪽의 헬륨 섬을 제거하여 흑연칸 절연체로 둘러싸인 작은 전도성 그래핀 함정을 형성했다. 전도성 그래 핀 우물은 양자 우물로 사용될 수 있습니다. 퀀텀닷 반도체 특성은 벌크 실리콘 장치보다 우수합니다. 이 기술은 화학 센서, 태양전지, 의료 이미징 장비 또는 나노 회로를 만드는 데 사용할 수 있다.

위 소개를 다 읽어도 잘 모르겠다면 평정산레다 흑연제조유한회사에 문의해 주시기 바랍니다.