مجالات التطبيق الرئيسية للجرافين

(1) التطبيق في مجال الكيمياء الكهربائية

الجرافين مادة كربونية ذات بنية شبكية طبقية. يتمتع بموصلية كهربائية ممتازة واستقرار كيميائي واستقرار حراري. يمكن استخدامه في المكثفات الفائقة وبطاريات الليثيوم أيون وبطاريات أيون الصوديوم وبطاريات الرصاص الحمضية وبطاريات الليثيوم والكبريت وبطاريات المعدن والهواء وما إلى ذلك.

في المستقبل، ستكون كيفية استخدام المواد الخام الرخيصة والعمليات البسيطة لتحقيق إنتاج منتجات عالية الجودة وإعطاء اللعب الكامل للمزايا البنيوية الفريدة للجرافين لأجهزة تخزين الطاقة الكهروكيميائية المختلفة نقطة بحث ساخنة.

(2) التطبيق في مجال المواد المحفزة ضوئيًا

يتمتع الجرافين بموصلية كهربائية ممتازة وخصائص نقل الإلكترون ومساحة سطحية عالية وخصائص أخرى.

(3) التطبيق في مجال الطلاء المقاوم للتآكل

لا تتمتع طلاءات الجرافين بالحماية الكاثودية لطلاءات الإيبوكسي الغنية بالزنك وخصائص التدريع لطلاء رقائق الزجاج فحسب، بل تتمتع أيضًا بالالتصاق الممتاز ومقاومة الماء والصلابة.

(4) التطبيق في المجال الطبي الحيوي

نظرًا لأن سطح الجرافين يحتوي على عدد كبير من المجموعات الوظيفية المحتوية على الأكسجين (-OH، -COOH، إلخ)، فيمكن أن يجعله يتمتع بقابلية جيدة للماء، كما يتمتع الجرافين ثنائي الأبعاد بتوافق حيوي جيد، لذلك لديه آفاق تطبيق محتملة في المجالات الطبية الحيوية مثل تحميل الأدوية وتوصيل الجينات.

(5) التطبيق في مجال أجهزة الاستشعار

يتمتع الجرافين بخصائص فيزيائية وكيميائية ممتازة مثل مساحة السطح النوعية العالية، والتوصيل العالي والتوافق الحيوي، مما يساعد على تحسين قدرة الامتصاص للجزيئات الحساسة وزيادة معدل التفاعلات الكيميائية الحيوية. هذه الخصائص الممتازة تجعله مادة مرشحة مثالية لإعداد أجهزة الاستشعار.

(6) التطبيق في مجال الدوائر المتكاملة

يتمتع الجرافين بموصلية حرارية جيدة واستقرار حراري، ويمكن إدخاله في الدوائر القائمة على السيليكون لتحقيق غرض تحسين تبديد الحرارة السريع.

(7) التطبيق في مجال الخلايا الشمسية

الجرافين، باعتباره أشباه موصلات ثنائية الأبعاد فريدة من نوعها، له خصائص مثل قدرة عالية على نقل حاملات الشحنة ومساحة سطحية محددة عالية. كما يتمتع الفيلم المحضر بشفافية بصرية عالية وموصلية ومرونة. لذلك، يتمتع الجرافين بمجموعة واسعة من التطبيقات في طبقة نقل الإلكترون وطبقة نقل الثقوب وطبقة العازلة والقطب المضاد وما إلى ذلك في الخلايا الشمسية.

(8) التطبيق في مجال النانو مركبات

يمكن دمج الجرافين مع مواد أخرى ذات خصائص مختلفة لتشكيل مواد مركبة بسبب بنيته المسامية السائبة وموصليته العالية وقوته المادية العالية. مع خصائص ممتازة مثل القوة العالية ومعامل المرونة العالي ومساحة السطح المحددة العالية والاستقرار، يمكن تحسين أو تعزيز الخصائص الميكانيكية للمواد بشكل فعال.

(9) التطبيق في مجال امتصاص الموجات الدقيقة الكهرومغناطيسية

لا يتمتع الجرافين ببنية فيزيائية وكيميائية فريدة وخصائص ميكانيكية وكهرومغناطيسية ممتازة فحسب، بل يتمتع أيضًا بخصائص امتصاص موجات دقيقة جيدة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن دمجه مع الجسيمات النانوية المغناطيسية لإعداد نوع جديد من المواد الماصة. تتميز هذه المادة بفقدان مغناطيسي وفقد كهربائي ولديها آفاق تطبيق محتملة في مجالات الحماية الكهرومغناطيسية وامتصاص الموجات الدقيقة.

(10) التطبيق في مجالات أخرى

يمكن امتصاص المجموعات الوظيفية المحتوية على الأكسجين على الجرافين بالمواقع النشطة في أقمشة القطن. يمكن أن يؤدي تحميل الجرافين على أقمشة القطن إلى تحسين خصائص الأقمشة المضادة للبكتيريا والحماية من الأشعة فوق البنفسجية بشكل فعال.

يعتبر الجرافين مادة تخزين مثالية للهيدروجين نظرًا لأدائه الممتاز ومساحته السطحية الكبيرة وقوته الميكانيكية العالية للغاية.