Megakadályozhatják-e a grafén maszkok a párásodást

1. Mechanikai tulajdonságok A grafén mechanikai tulajdonságai nagyon erősek, mechanikai szakítószilárdsága eléri a 130 GPa-t, ami az acél 100-szorosának felel meg. Elméletileg számolva, ha a grafén effektív kapcsolati vastagsága eléri az egy millimétert, akkor elbírja egy elefánt súlyát. Honnan származnak erős mechanikai tulajdonságai? Ahogy az elején mondtuk, a struktúra határozza meg a tulajdonságokat. Ez egy kétdimenziós szerkezet, és a szén és a szén közötti lánc nagyon erős. Mindegyik szén körül három szomszéd van. A három szomszéd által kialakított szénkötés nagyon rövid és nagyon erős, ami alátámasztja a grafén magas mechanikai tulajdonságait.

2. Elektromos tulajdonságok Elektromos tulajdonságait érdemes megemlíteni. Elektronmobilitása elérheti a 200 000 cm^2/Vs-t, ami százszorosa a szilíciuménak. Mi az elektronmobilitás? Ez azt jelenti, hogy az elektronok milyen gyorsan futhatnak ebben az anyagban. Egy anyag vezetőképességét két dolog határozza meg. Az egyik az, hogy milyen gyorsan futnak benne az elektronok, a másik pedig az, hogy hány elektron fut benne. El lehet képzelni egy autópályát. Mi a sebességkorlátozás ezen az autópályán? Milyen gyorsan tud futni az autó? A rajta közlekedő autók száma meghatározza ennek az autópályának a kapacitását. Tehát az elektronikai eszközök gyártása során gyakran reméljük, hogy nagy kapacitással rendelkezünk, így az eszköz számítási sebessége felgyorsítható. Másodszor, a jelenlegi sűrűségtűrése nagyon nagy. Például van egy általánosan használt vezetékünk, például egy fémhuzal rézhuzal. Átadjuk az áramot. Ha a feszültség növekszik és az áramerősség bizonyos mértékig nő, az áram megégeti a rézhuzalt. De a grafén égésálló képessége nagyon magas, a rézének 1 milliószorosát is elérheti!Ha grafént használunk vezetőként, a vezető súlya jelentősen csökkenthető. Egy közelmúltbeli felfedezés azt mutatja, hogy ha egy kétrétegű grafént szögben elforgatunk, akkor némi szupravezetés lép fel. Azonban van egy hiányossága az elektromos tulajdonságaiban, ami a nulla energiájú sávrés. Az energiasáv [4] a félvezető létezésével kapcsolatos. Ha ez az energiasáv megfelelő, akkor jó félvezető. Mivel a grafén nulla energiasávú, ezért nem félvezető, hanem fémes tulajdonság, így továbbra is nehéz elektronikus eszközöket készíteni. A tudósok leküzdik az e nulla energiasávok okozta problémákat.

3. Sűrűség és nagy fajlagos felület A grafén nagyon sűrű anyag. Mivel kötései nagyon rövidek, az atomok közötti távolság nagyon közel van, mindössze 0,142 nm. Más szavakkal, még a kis molekulák és atomok, például a hidrogén és a hélium sem tudnak átjutni rajta. Nagyon jó záróanyag, fajlagos felülete 2630 m^2/g, ami azt jelenti, hogy nagyon nagy a területe. Nézzük a középső képet, ami egy grafénből készült habszerű szerkezet. Megtartja magát, de nagyon könnyű. Kutyafüvre tesszük, és úgy tűnik, hogy a kutyafarkú füvön nincs szerkezeti változás. Ezeket a graféneket felhasználhatjuk bizonyos szűrőanyagok előállítására. Néhány kisebb, szabályozható méretű lyukat nyitva rajtuk különböző gázokat vagy folyadékokat különíthetünk el. Például a só elválasztása a tengervízben, valamint az oxigén és a nitrogén elválasztása a levegőben.

4. Fény és hő tulajdonságai A fény tulajdonságai a grafénben, mivel csak egy szénforrás van, csak egy réteg szénatom, áteresztőképessége elérheti a 97,7%-ot, ami azt jelenti, hogy egy réteg szénatom a fény 2,3%-át képes elnyelni. . Ez nagy vagy kicsi? Valójában ez egy nagyon erős fényelnyelés. Körülbelül 50 grafénréteggel tudjuk teljesen elnyelni a fényt. Más anyagoknál ez nehéz. De a grafén képes, csak egy rétegre van szükségünk belőle, ami nagyon hasznossá teszi. A grafén nagyon jó hővezető képességgel rendelkezik. Jelenleg két fő módja van a hővezetésnek. Az egyiket elektronikus hővezető képességnek nevezik, vagyis ha egy anyag nagyon vezető, akkor a hővezető képessége is gyakran nagyon jó, mint például a réz és az alumínium. De van egy másik anyag, amely nem az elektromos vezetőképességre támaszkodik a hővezetőképesség szempontjából. A fononokra, vagyis a hanghullámok terjedési sebességére támaszkodik. A grafénben a hanghullámok terjedési sebessége elérheti a 22km/s-ot, így nagyon jó hővezető képességgel rendelkezik.