Eran av grafen har ännu inte kommit

Men det har fötts i tio år, min transparent mobiltelefon där?

I själva verket i 2012, Konstantin Novoselov, som vann Nobelpriset i grafen, och hans kollegor publicerade en artikel om ”natur” att diskutera framtiden för grafen, två år av utveckling också i princip bevis av deras förutsägelse. Han menar att som material, grafen ”framtiden är ljus, vägen är ohederligt”, även om det kan spela en viktig roll i framtiden, men innan flera stora svårigheter att övervinna, kommer inte denna scen. Viktigare, med hänsyn till de enorma kostnaderna för industriell förnyelse, fördelarna med grafen kanske inte tillräckligt för att göra det helt enkelt ersätta den befintliga utrustningen - dess verkliga framtidsutsikter, kanske på grund av dess unika egenskaper skräddarsydda nya program de

Vad är grafen i slutet?

Grafen är det första materialet hittas av ett enda lager av atomer. Kolatomerna är sammankopplade till sexkantiga maskor. Penna med grafit motsvarar otaliga lager av grafen staplas tillsammans, och kolnanorör är grafen rullade i ett rör. Grafit, grafen, kolnanorör och globin.

På grund av kemisk bindning mellan kolatomerna, grafen är envisa: kan böja till en stor vinkel utan att bryta, men också mot höga tryck. Och eftersom endast ett lager av atomer, elektronisk rörelse är begränsad till ett plan, det kom en ny elektriska egenskaper. Grafen är öppet i synligt ljus, men lufttät. Dessa funktioner gör den mycket lämplig som råvara för skyddande och transparenta elektroniska produkter. Men passar till höger, verkligen inte komma så snabbt.

En av frågorna: metoden förberedelse. Många av studierna visar oss de fantastiska egenskaperna hos grafen, men det finns en fälla. Dessa underbara funktioner är mycket krävande för provets kvalitet. Att få bäst av elektriska och mekaniska egenskaper av grafen prover, behovet av de mest tidskrävande och kostsamt sätt: mekanisk strippar metod - med tejp på grafiten, den konstgjorda strippar av grafen. Skratta inte, Novo Shawlov 2004 de så beredda grafen.

Även om den nödvändiga utrustningen och tekniskt innehåll verkar vara låg, men problemet är framgång är lägre, få några prover att forska kan också, industriell produktion? skämt. Industrialization innebär detta ingen användning. Även om du har bemästrat världens grafit gruva, en dag kan skrapa några bitar...... naturligtvis vi nu har en hel del andra sätt att öka produktionen och minska kostnaderna - problemet är att dessa metoder av produktkvalitet och hösten. Vi har flytande stripp metod: den grafit eller liknande kolhaltiga material till ytspänning ultrahög flytande och sedan ultraljud bombningen av grafen snöflinga innerst. Vi har en chemical vapor deposition metod: låt kolhaltiga gasen i koppar yta kondens, bildandet av grafen tunt lager och sedan klädde. Vi har en direkt tillväxt metod, i mitten av två lager kisel direkt försöka växa ett lager av grafen. Det finns också en kemisk redox metod, genom införandet av syreatomer att separera den grafit ark, och så vidare. Det finns många metoder, men har också egna tillämpningsområde, men hittills har inte verkligen lämpar sig för storskalig industrialisering av industriell produktionsteknik.

Varför kan inte dessa metoder gör högkvalitativa grafen? till exempel. Även den centrala delen av en bit av grafen är en perfekt sex-membered ring, det är ofta störd vid kanten och blir en fem eller sju-atomer i ringen. Detta ser inte bra, men den chemical vapor deposition metod producerar ”en bit” av grafen är inte riktigt komplett, från en punkt i tillväxten av en. Det är faktiskt ett antal punkter på samma gång tillväxten av den ”polykristallina”, och det finns inget sätt att säkerställa att dessa punkter växa ur små bitar kan anpassas helt. Således dessa deformerade ringar distribueras inte bara på kanten, men finns också i varje ”en” att göra detta av grafen, bli en strukturell svaghet, lätt att bryta. Plågsam stilla, detta avbrott av grafen läker inte som polykristallina metaller, och sannolikt att utvidga det hela tiden. Resultatet är att hela grafen styrka halveras. Materialet är ett besvärligt område, som fisk och bear's paw inte är omöjligt, men absolut inte så snabbt.