تطبيق الجرافين بعد تصنيف تدفق الهواء في العديد من المجالات

الجرافين منتج ساخن في الوقت الحاضر. يعتبر الجرافين مادة ثورية ، ويستمر تطبيقه في التوسع مع تعميق الأبحاث ذات الصلة. تحدد الخصائص الجيدة للجرافين أيضًا أن له قيمة سوقية غير عادية.

1. خصائص الجرافين

يتمتع الجرافين بالقوة والمرونة والتوصيل الكهربائي والتوصيل الحراري وخصائص أخرى جيدة. إنها المادة ذات الموصلية الحرارية الأعلى حتى الآن ولديها موصلية حرارية جيدة جدًا ، لذلك فهي تستخدم على نطاق واسع في صناعة التدفئة الجديدة.

مثل فيلم التسخين التقليدي ، يحتاج الجرافين إلى الطاقة لتوليد الحرارة. عندما يتم تنشيط الأقطاب على طرفي فيلم تسخين الجرافين ، فإن جزيئات الكربون في فيلم التسخين تولد فونونات وأيونات وإلكترونات في المقاومة ، وتتفاعل مجموعات الكربون الجزيئية المتولدة مع بعضها البعض. يولد الاحتكاك والاصطدام (المعروف أيضًا باسم الحركة البراونية) طاقة حرارية ، ويتم إشعاع الطاقة الحرارية بشكل موحد بطريقة مستوية عن طريق التحكم في الأشعة تحت الحمراء البعيدة.

بعد تنشيط الجرافين ، يكون معدل التحويل الإجمالي للطاقة الكهروحرارية الفعالة أكثر من 99٪ ، وتتم إضافة الموصلية الفائقة الخاصة لضمان استقرار أداء التسخين. ومع ذلك ، فإنه يختلف عن فيلم تسخين السلك المعدني التقليدي في أن التسخين مستقر وآمن ، وتسمى الأشعة تحت الحمراء المنبعثة “ضوء الحياة”.

2. ما هي جوانب الجرافين المستخدمة بعد تصنيفها بواسطة مصنف تدفق الهواء

• مرنة الترانزستور الجرافين

ترانزستور الجرافين هو جهاز نانوي أحادي الإلكترون. لقد حظي هذا النوع من الترانزستور باهتمام كبير من السوق منذ بحثه وتطويره. في الوقت الحاضر ، تم تطبيق بعض ترانزستورات الجرافين المرنة. الميزة الرئيسية لترانزستورات الجرافين هي أنها سهلة التشغيل في درجة حرارة الغرفة ، مع خصائص الجهد المنخفض والحساسية العالية. هذه الخصائص تجعل ترانزستورات الجرافين متفوقة على ترانزستورات السيليكون ، وفي نفس الوقت تعزز تطوير تقنية الرقائق الدقيقة. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا للخصائص المتأصلة في الجرافين ، يتمتع هذا الترانزستور بمرونة عالية للغاية وقابلية للطي.

• مستشعر الجرافين

المستشعر هو جهاز يستشعر التغيرات في البيئة المحيطة (مثل الحرارة ، والحركة ، والضوء ، والضغط ، والرطوبة ، وما إلى ذلك) ويوفر تغذية مرتدة من خلال إشارات الإخراج (عادةً إشارات ضوئية أو ميكانيكية أو كهربائية). نظرًا لأن الجرافين يحتوي على نسبة سطح إلى حجم كبيرة ، وخصائص بصرية فريدة ، وموصلية كهربائية ممتازة ، وحركة وكثافة عالية للحامل ، وموصلية حرارية عالية ، يمكن استخدام الجرافين كمستشعر في مجالات مختلفة ، بما في ذلك المستشعرات الحيوية ، وتكنولوجيا التشخيص ، وتأثير المجال الترانزستورات وأجهزة استشعار الحمض النووي وأجهزة استشعار الغاز.

• الجرافين لبطاريات الليثيوم

مع التطبيق الواسع لبطاريات الليثيوم ، يتم إثراء أنواع بطاريات الليثيوم باستمرار. تعتبر بطاريات الليثيوم أيون واحدة من أنظمة تخزين الطاقة الكهروكيميائية الواعدة ، مع إمكانات تطبيق قوية في مجالات الدفاع المدني والدفاع الوطني والفضاء. ومع ذلك ، في هذه المرحلة ، لا تزال بطاريات الليثيوم لها بعض القيود. يمكن دمج الجرافين في الأقطاب الموجبة والسالبة لإطارات البطاريات المختلفة لتحسين أداء البطارية وزيادة معدل دورة الشحن والتفريغ.

•  موصل شفاف الجرافين

الموصلات الشفافة هي الجزء الأساسي من الأجهزة التي تتطلب مقاومة عالية للسطح وشفافية عالية ، مثل شاشات اللمس والصمامات الثنائية الباعثة للضوء والخلايا الشمسية. عند استخدامه كقطب كهربائي ، يجب أن يفي الجهاز بشروط إدخال / إخراج الضوء. تتكون الموصلات الشفافة التقليدية من أكاسيد أشباه الموصلات المشبعة بدرجة عالية ، ويمكن استخدام المواد المركبة المكونة من الجرافين والسيليكون والمعادن والأنابيب النانوية الكربونية كأغشية موصلة شفافة. من بينها ، تصل شفافية فيلم الجرافين والسيليكون إلى 94 ٪ ، والتوصيل 0.45S / سم. هذا النوع من المواد المركبة لديه أداء عام ممتاز كموصل شفاف.

• مادة مركب هيكل الجرافين

يشكل الجرافين والمواد المختلفة مواد مركبة تستخدم في تطبيقات مختلفة ، مثل الطيران. أظهرت الدراسات أن إضافة الجرافين إلى المادة يمكن أن يحسن أداء المادة بشكل كبير. بالنسبة لصناعة الطيران ، يمكن أن توفر مادة مركبة خفيفة الوزن تكاليف الوقود. تتمتع المواد المركبة القائمة على الجرافين بإمكانيات كبيرة ويمكن استخدامها كخيار مهم لتطوير مواد جديدة.

•  حامل محفز الجرافين

يتميز الجرافين ومشتقاته بخصائص سطح غنية ، ومورفولوجيا تشبه الصفيحة ، ومساحة سطح عالية وحركة إلكترون عالية. أثبتت الدراسات أنها مادة تحفيزية فعالة للغاية. الجرافين مادة خاملة كيميائيا. يمكن أن تؤدي إضافة مجموعات وظيفية إلى تغيير خصائص الجرافين وهي مناسبة كحامل محفز.

بعد التصنيف بواسطة مصنف الهواء ، يمكن الحصول على مسحوق دقيق وفعال ، ويتركز حجم الجسيمات ، بحيث يمكن استخدام مسحوق الجرافين عالي الدقة على نطاق واسع في العديد من المجالات.