Графен маскалары тұманның алдын алады

1. Механикалық қасиеттері Графеннің механикалық қасиеттері өте күшті және оның механикалық созылу күші 130ГПа жетеді, бұл болаттан 100 есе көп. Теориялық есептелгендей, егер графеннің тиімді қосылу қалыңдығы бір миллиметрге жетсе, ол пілдің салмағын көтере алады. Оның күшті механикалық қасиеттері қайдан келеді? Басында айтқанымыздай-құрылым қасиеттерді анықтайды. Бұл екі өлшемді құрылым және көміртегі мен көміртегі арасындағы тізбек өте күшті. Әр көміртектің айналасында үш көрші бар. Осы үш көрші құрған көміртегі байланысы өте қысқа және өте күшті, бұл графеннің жоғары механикалық қасиеттерін қолдайды.

2. Электрлік қасиеттері Оның электрлік қасиеттерін атап өткен жөн. Оның электронды қозғалғыштығы 200 000см^2/Вс жетуі мүмкін, бұл кремнийден жүз есе көп. Электрондардың қозғалғыштығы дегеніміз не? Бұл электрондардың осы материалда қаншалықты жылдам жұмыс істейтінін білдіреді. Материалдың өткізгіштігі екі нәрсемен анықталады. Біреуі - электрондар қаншалықты жылдам жүреді, екіншісі - онда қанша электрон жүреді. Сіз тас жолды елестете аласыз. Бұл тас жолда жылдамдық қандай? Көлік қаншалықты жылдам жүре алады? Ондағы көліктердің саны осы тас жолдың өткізу қабілетін анықтайды. Сондықтан электронды құрылғыларды өндіруде біз көбінесе құрылғының есептеу жылдамдығын жеделдету үшін жоғары сыйымдылыққа ие боламыз деп үміттенеміз. Екіншіден, оның ағымдағы тығыздығына төзімділігі өте үлкен. Мысалы, бізде жиі қолданылатын сым бар, мысалы, металл сым мыс сым. Біз ток өткіземіз. Кернеу артып, ток белгілі бір дәрежеде өссе, ток мыс сымды күйдіреді. Бірақ графеннің жануға қарсы тұру қабілеті өте жоғары, ол мысқа қарағанда 1 миллион есеге жетуі мүмкін! Егер графенді өткізгіш ретінде қолдансақ, өткізгіштің салмағы айтарлықтай азаюы мүмкін. Жақында ашылған жаңалық, егер екі қабатты графен бұрышпен бұрылса, кейбір суперөткізгіштік пайда болады. Дегенмен, оның электрлік қасиеттерінің кемшілігі бар, бұл оның нөлдік энергия диапазоны. Энергия диапазоны [4] жартылай өткізгіштің болуымен байланысты. Егер бұл энергия диапазоны сәйкес болса, ол жақсы жартылай өткізгіш болып табылады. Графеннің энергия диапазоны нөлдік болғандықтан, ол жартылай өткізгіш емес, металдық қасиет, сондықтан электронды құрылғыларды жасау әлі де қиын. Ғалымдар осы нөлдік энергия жолақтарынан туындаған мәселелерді еңсеруде.

3. Тығыздығы және үлкен үлестік ауданы Графен - өте тығыз материал. Оның байланыстары өте қысқа болғандықтан, атомдар арасындағы қашықтық өте жақын, небәрі 0,142 нм. Басқаша айтқанда, одан сутегі мен гелий сияқты шағын молекулалар мен атомдар да өте алмайды. Бұл өте жақсы тосқауыл материалы, оның нақты беті 2630м^2/г, яғни оның ауданы өте үлкен. Графеннен жасалған көбік тәрізді құрылым болып табылатын ортаңғы суретті қарастырайық. Ол өзін ұстай алады, бірақ ол өте жеңіл. Біз оны құйрықты шөпке қойдық, ал итқұйрық шөптің құрылымдық өзгерістері жоқ сияқты. Біз бұл графендерді кейбір сүзгі материалдарын жасау үшін пайдалана аламыз. Оларда басқарылатын өлшемдегі кішкене тесіктерді ашу арқылы біз әртүрлі газдарды немесе сұйықтықтарды ажырата аламыз. Мысалы, теңіз суындағы тұздың бөлінуі және ауадағы оттегі мен азоттың бөлінуі.

4. Жарық пен жылудың қасиеттері Графендегі жарықтың қасиеттері, себебі бір ғана көміртек көзі, бір ғана көміртек атомы қабаты бар, оның өткізгіштігі 97,7% жетуі мүмкін, яғни көміртегі атомдарының бір қабаты жарықтың 2,3% жұта алады. . Бұл үлкен немесе кішкентай ма? Шын мәнінде, бұл өте күшті жарық сіңіру. Біз графеннің шамамен 50 қабатымен жарықты толығымен сіңіре аламыз. Бұл басқа материалдар үшін қиын. Бірақ графен мүмкін, бізге оның тек бір қабаты қажет, бұл оны өте пайдалы етеді. Графен өте жақсы жылу өткізгіштікке ие. Қазіргі уақытта жылу өткізгіштіктің екі негізгі жолы бар. Біреуі электронды жылу өткізгіштік деп аталады, яғни материал өте өткізгіш болса, оның жылу өткізгіштігі де жиі өте жақсы, мысалы, мыс және алюминий.Бірақ жылу өткізгіштік үшін электр өткізгіштікке сүйенбейтін басқа материал бар. Ол фонондарға, яғни дыбыс толқынының таралу жылдамдығына сүйенеді. Графенде дыбыс толқынының таралу жылдамдығы 22 км/с жетуі мүмкін, сондықтан ол өте жақсы жылу өткізгіштікке ие.