Birçok alanda hava akımı sınıflandırmasından sonra grafen uygulaması

Grafen günümüzde sıcak bir üründür. Grafen devrim niteliğinde bir malzemedir ve uygulaması, ilgili araştırmaların derinleşmesiyle genişlemeye devam etmektedir. Grafenin iyi özellikleri, olağanüstü bir piyasa değerine sahip olduğunu da belirler.

1. Grafenin özellikleri

Grafen iyi bir mukavemete, esnekliğe, elektriksel iletkenliğe, termal iletkenliğe ve diğer özelliklere sahiptir. Şimdiye kadarki en yüksek termal iletkenliğe sahip malzemedir ve çok iyi termal iletkenliğe sahiptir, bu nedenle yeni ısıtma endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Geleneksel ısıtma filmi gibi, ısı üretmek için grafen enerjiye ihtiyaç duyar. Grafen ısıtma filminin her iki ucundaki elektrotlara enerji verildiğinde, ısıtma filmindeki karbon molekülleri dirençte fononlar, iyonlar ve elektronlar üretir ve üretilen karbon moleküler grupları birbirleriyle etkileşime girer. Sürtünme ve çarpışma (Brown hareketi olarak da bilinir) ısı enerjisi üretir ve ısı enerjisi uzak kızılötesi ışınları kontrol ederek düzlemsel bir şekilde eşit olarak yayılır.

Grafene enerji verildikten sonra, etkili elektrotermal enerjinin toplam dönüşüm oranı %99’dan fazladır ve ısıtma performansının stabilitesini sağlamak için özel süper iletkenlik eklenir. Bununla birlikte, ısıtmanın kararlı ve güvenli olması ve yayılan kızılötesi ışınların “yaşam ışığı” olarak adlandırılması bakımından geleneksel metal tel ısıtma filminden farklıdır.

2. Hava akımı sınıflandırıcısı tarafından sınıflandırıldıktan sonra grafenin hangi yönleri kullanılır?

• Esnek grafen transistör

Grafen transistörü, tek elektronlu bir nano cihazdır. Bu tür transistör, araştırma ve geliştirmesinden bu yana piyasadan büyük ilgi gördü. Şu anda, bazı esnek grafen transistörler uygulandı. Grafen transistörlerin ana avantajı, düşük voltaj ve yüksek hassasiyet özelliklerine sahipken oda sıcaklığında çalıştırılmalarının kolay olmasıdır. Bu özellikler grafen transistörleri silikon transistörlerden üstün kılar ve aynı zamanda mikroçip teknolojisinin gelişimini destekler. Ek olarak, grafenin doğal özelliklerinden dolayı, bu transistör son derece yüksek esnekliğe ve katlanabilirliğe sahiptir.

• Grafen sensörü

Sensör, çevredeki ortamdaki değişiklikleri (ısı, hareket, ışık, basınç, nem vb.) algılayan ve çıkış sinyalleri (genellikle ışık, mekanik veya elektrik sinyalleri) aracılığıyla geri bildirim sağlayan bir cihazdır. Grafen büyük bir yüzey-hacim oranına, benzersiz optik özelliklere, mükemmel elektriksel iletkenliğe, yüksek taşıyıcı hareketliliğine ve yoğunluğuna ve yüksek termal iletkenliğe sahip olduğundan, grafen, biyosensörler, Teşhis teknolojisi, alan etkisi dahil olmak üzere farklı alanlarda bir sensör olarak kullanılabilir. transistörler, DNA sensörleri ve gaz sensörleri.

• Lityum piller için grafen

Lityum pillerin geniş uygulama alanı ile lityum pil çeşitleri sürekli olarak zenginleştirilmektedir. Lityum iyon piller, sivil, ulusal savunma ve havacılık alanlarında güçlü uygulama potansiyeli ile gelecek vaat eden elektrokimyasal enerji depolama sistemlerinden biri olarak kabul edilmektedir. Ancak bu aşamada lityum pillerin hala belirli sınırlamaları vardır. Grafen, pil performansını artırmak ve şarj-deşarj döngü oranını artırmak için farklı pil çerçevelerinin pozitif ve negatif elektrotlarına entegre edilebilir.

• Grafen şeffaf iletken

Şeffaf iletkenler, dokunmatik ekranlar, ışık yayan diyotlar ve güneş pilleri gibi yüksek yüzey direnci ve yüksek şeffaflık gerektiren cihazların temel parçasıdır. Elektrot olarak kullanıldığında, cihaz ışık giriş/çıkış koşullarını sağlamalıdır. Geleneksel şeffaf iletkenler, yüksek oranda katkılı yarı iletken oksitlerden oluşur ve grafen, silikon, metal ve karbon nanotüplerden oluşan kompozit malzemeler şeffaf iletken filmler olarak kullanılabilir. Bunlar arasında grafen-silikon filmin şeffaflığı %94 kadar yüksektir ve iletkenliği 0.45S/cm’dir. Bu tip kompozit malzeme, şeffaf bir iletken olarak mükemmel bir genel performansa sahiptir.

• Grafen yapısı kompozit malzeme

Grafen ve farklı malzemeler, havacılık gibi çeşitli uygulamalarda kullanılan kompozit malzemeleri oluşturur. Çalışmalar, malzemeye grafen eklenmesinin malzemenin performansını büyük ölçüde artırabileceğini göstermiştir. Havacılık endüstrisi için hafif bir kompozit malzeme yakıt maliyetlerinden tasarruf sağlayabilir. Grafen bazlı kompozit malzemeler büyük bir potansiyele sahiptir ve yeni malzemelerin geliştirilmesi için önemli bir seçim olarak kullanılabilir.

• Grafen katalizör taşıyıcı

Grafen ve türevleri zengin yüzey özelliklerine, tabaka benzeri morfolojiye, yüksek yüzey alanına ve yüksek elektron hareketliliğine sahiptir. Çalışmalar bunun çok etkili bir katalitik malzeme olduğunu kanıtlamıştır. Grafen kimyasal olarak inert bir maddedir. Fonksiyonel grupların eklenmesi, grafenin özelliklerini değiştirebilir ve katalitik bir taşıyıcı olarak uygundur.

Hava sınıflandırıcı tarafından sınıflandırıldıktan sonra, doğru ve verimli toz elde edilebilir ve parçacık boyutu konsantre edilir, böylece yüksek hassasiyetli grafen tozu birçok alanda yaygın olarak kullanılabilir.