การประยุกต์ใช้กราฟีนหลังจากการจำแนกประเภทการไหลของอากาศในหลาย ๆ ด้าน

กราฟีนเป็นผลิตภัณฑ์ยอดนิยมในปัจจุบัน กราฟีนเป็นวัสดุที่ปฏิวัติวงการ และการประยุกต์ใช้ยังคงขยายตัวอย่างต่อเนื่องด้วยการวิจัยที่เกี่ยวข้องอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น คุณสมบัติที่ดีของกราฟีนยังระบุด้วยว่ามีมูลค่าตลาดที่ไม่ธรรมดา

1. ลักษณะของกราฟีน

กราฟีนมีความแข็งแรง ความยืดหยุ่น การนำไฟฟ้า การนำความร้อน และคุณสมบัติอื่นๆ ได้ดี เป็นวัสดุที่มีค่าการนำความร้อนสูงสุดจนถึงปัจจุบันและมีค่าการนำความร้อนที่ดีมาก ดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมทำความร้อนใหม่

เช่นเดียวกับฟิล์มทำความร้อนทั่วไป กราฟีนจำเป็นต้องได้รับพลังงานเพื่อสร้างความร้อน เมื่ออิเล็กโทรดที่ปลายทั้งสองของฟิล์มความร้อนกราฟีนได้รับพลังงาน โมเลกุลคาร์บอนในฟิล์มทำความร้อนจะสร้างโฟนอน ไอออน และอิเล็กตรอนในความต้านทาน และกลุ่มโมเลกุลคาร์บอนที่สร้างขึ้นจะมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน การเสียดสีและการชนกัน (หรือที่เรียกว่าการเคลื่อนที่แบบบราวเนียน) ทำให้เกิดพลังงานความร้อน และพลังงานความร้อนจะถูกแผ่ออกมาอย่างสม่ำเสมอในลักษณะระนาบด้วยการควบคุมรังสีอินฟราเรด

หลังจากที่กราฟีนได้รับพลังงานแล้ว อัตราการแปลงรวมของพลังงานความร้อนจากไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพจะมากกว่า 99% และมีการเพิ่มตัวนำยิ่งยวดพิเศษเพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรของประสิทธิภาพการทำความร้อน อย่างไรก็ตาม มันแตกต่างจากฟิล์มความร้อนลวดโลหะทั่วไปตรงที่การให้ความร้อนมีความเสถียรและปลอดภัย และรังสีอินฟราเรดที่ปล่อยออกมานั้นเรียกว่า “แสงแห่งชีวิต”

2. ลักษณะใดของกราฟีนที่ใช้หลังจากจำแนกตามตัวแยกประเภทการไหลของอากาศ

• ทรานซิสเตอร์กราฟีนยืดหยุ่น

ทรานซิสเตอร์กราฟีนเป็นอุปกรณ์นาโนอิเล็กตรอนเดี่ยว ทรานซิสเตอร์ชนิดนี้ได้รับความสนใจอย่างมากจากตลาดตั้งแต่การวิจัยและพัฒนา ปัจจุบันมีการใช้ทรานซิสเตอร์แบบกราฟีนแบบยืดหยุ่นบางตัว ข้อได้เปรียบหลักของทรานซิสเตอร์แบบกราฟีนคือใช้งานได้ง่ายที่อุณหภูมิห้อง ในขณะที่มีลักษณะของแรงดันไฟฟ้าต่ำและความไวสูง ลักษณะเฉพาะเหล่านี้ทำให้ทรานซิสเตอร์แบบกราฟีนเหนือกว่าทรานซิสเตอร์แบบซิลิกอน และในขณะเดียวกันก็ส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีไมโครชิป นอกจากนี้ เนื่องจากลักษณะโดยธรรมชาติของกราฟีน ทรานซิสเตอร์นี้จึงมีความยืดหยุ่นและพับได้สูงมาก

• เซ็นเซอร์กราฟีน

เซ็นเซอร์เป็นอุปกรณ์ที่รับรู้การเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมโดยรอบ (เช่น ความร้อน การเคลื่อนไหว แสง ความดัน ความชื้น ฯลฯ) และให้การตอบสนองผ่านสัญญาณเอาท์พุต (โดยปกติคือสัญญาณแสง เครื่องกล หรือสัญญาณไฟฟ้า) เนื่องจากกราฟีนมีอัตราส่วนพื้นผิวต่อปริมาตรขนาดใหญ่ คุณสมบัติทางแสงที่เป็นเอกลักษณ์ การนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม การเคลื่อนย้ายและความหนาแน่นของพาหะสูง และการนำความร้อนสูง กราฟีนจึงสามารถใช้เป็นเซ็นเซอร์ในด้านต่างๆ รวมถึงไบโอเซนเซอร์ เทคโนโลยีการวินิจฉัย ผลกระทบจากภาคสนาม ทรานซิสเตอร์ เซ็นเซอร์ DNA และเซ็นเซอร์ก๊าซ

• กราฟีนสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม

ด้วยการใช้งานแบตเตอรี่ลิเธียมอย่างกว้างขวาง ประเภทของแบตเตอรี่ลิเธียมจึงได้รับการเสริมประสิทธิภาพอย่างต่อเนื่อง แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนถือเป็นระบบกักเก็บพลังงานเคมีไฟฟ้าระบบหนึ่งที่มีแนวโน้มว่าจะมีศักยภาพในการใช้งานสูงในด้านพลเรือน การป้องกันประเทศ และการบินและอวกาศ อย่างไรก็ตาม ในขั้นตอนนี้ แบตเตอรี่ลิเธียมยังมีข้อจำกัดบางประการ กราฟีนสามารถรวมเข้ากับขั้วบวกและขั้วลบของเฟรมแบตเตอรี่ต่างๆ ได้ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของแบตเตอรี่และเพิ่มอัตรารอบการคายประจุ

• ตัวนำโปร่งใสกราฟีน

ตัวนำโปร่งใสเป็นส่วนหลักของอุปกรณ์ที่ต้องการความต้านทานพื้นผิวสูงและโปร่งใสสูง เช่น หน้าจอสัมผัส ไดโอดเปล่งแสง และเซลล์แสงอาทิตย์ เมื่อใช้เป็นอิเล็กโทรด อุปกรณ์ต้องเป็นไปตามเงื่อนไขการรับแสงเข้า/ออก ตัวนำโปร่งใสแบบดั้งเดิมประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำออกไซด์ที่มีสารเจือสูง และวัสดุคอมโพสิตที่ประกอบด้วยกราฟีน ซิลิคอน โลหะ และคาร์บอนนาโนทิวบ์สามารถใช้เป็นฟิล์มตัวนำโปร่งใสได้ ในหมู่พวกเขา ความโปร่งใสของฟิล์มกราฟีน-ซิลิกอนสูงถึง 94% และค่าการนำไฟฟ้าคือ 0.45S/ซม. วัสดุคอมโพสิตประเภทนี้มีประสิทธิภาพโดยรวมที่ดีเยี่ยมในฐานะตัวนำโปร่งใส

• วัสดุคอมโพสิตโครงสร้างกราฟีน

กราฟีนและวัสดุต่างๆ ก่อตัวเป็นวัสดุคอมโพสิต ซึ่งใช้ในการใช้งานต่างๆ เช่น การบิน จากการศึกษาพบว่าการเพิ่มกราฟีนลงในวัสดุสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของวัสดุได้อย่างมาก สำหรับอุตสาหกรรมการบิน วัสดุคอมโพสิตน้ำหนักเบาสามารถประหยัดต้นทุนเชื้อเพลิงได้ วัสดุคอมโพสิตที่ใช้กราฟีนมีศักยภาพสูงและสามารถใช้เป็นตัวเลือกที่สำคัญสำหรับการพัฒนาวัสดุใหม่ได้

• ตัวเร่งปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยากราฟีน

กราฟีนและอนุพันธ์ของกราฟีนมีคุณสมบัติพื้นผิวที่สมบูรณ์ รูปร่างเหมือนแผ่น พื้นที่ผิวสูงและการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนสูง การศึกษาได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นวัสดุตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพมาก กราฟีนเป็นสารเฉื่อยทางเคมี การเพิ่มกลุ่มฟังก์ชันสามารถเปลี่ยนลักษณะของกราฟีนและเหมาะที่จะเป็นตัวพาตัวเร่งปฏิกิริยา

หลังจากจำแนกตามลักษณนามอากาศ ผงที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพสามารถหาได้ และขนาดอนุภาคมีความเข้มข้น เพื่อให้ผงกราฟีนที่มีความแม่นยำสูงสามารถนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายสาขา