Les masques au graphène peuvent-ils prévenir la brume

1. Propriétés mécaniques Les propriétés mécaniques du graphène sont très fortes et sa résistance mécanique à la traction atteint 130 GPa, ce qui équivaut à 100 fois celle de l'acier. Théoriquement calculé, si l'épaisseur de connexion effective du graphène peut atteindre un millimètre, il peut supporter le poids d'un éléphant. D’où viennent ses fortes propriétés mécaniques ? Comme nous l'avons dit au début, la structure détermine les propriétés. Il s'agit d'une structure bidimensionnelle et la chaîne entre carbone et carbone est très solide. Il y a trois voisins autour de chaque carbone. La liaison carbone formée par ces trois voisins est très courte et très forte, ce qui conforte les propriétés mécaniques élevées du graphène.

2. Propriétés électriques Ses propriétés électriques méritent d'être mentionnées. Sa mobilité électronique peut atteindre 200 000 cm^2/Vs, soit cent fois celle du silicium. Qu’est-ce que la mobilité électronique ? Cela signifie à quelle vitesse les électrons peuvent circuler dans ce matériau. La conductivité d'un matériau est déterminée par deux choses. La première est la vitesse à laquelle les électrons y circulent, et la seconde est le nombre d’électrons qui y circulent. Vous pouvez imaginer une autoroute. Quelle est la limite de vitesse sur cette autoroute ? À quelle vitesse la voiture peut-elle rouler ? Le nombre de voitures qui y circulent détermine la capacité de cette autoroute. Ainsi, dans la fabrication d’appareils électroniques, on espère souvent disposer d’une capacité élevée, afin que la vitesse de calcul de l’appareil puisse être accélérée. Deuxièmement, sa tolérance à la densité de courant est très grande. Par exemple, nous avons un fil couramment utilisé, tel qu'un fil de cuivre métallique. On passe du courant. Si la tension augmente et que le courant augmente dans une certaine mesure, le courant brûlera le fil de cuivre. Mais la capacité du graphène à résister à la combustion est très élevée, elle peut atteindre 1 million de fois celle du cuivre !Si nous utilisons le graphène comme conducteur, le poids du conducteur peut être considérablement réduit. Une découverte récente montre que si l’on fait pivoter un graphène double couche selon un angle, une certaine supraconductivité se produira. Cependant, il présente un défaut en termes de propriétés électriques, à savoir sa bande interdite d’énergie nulle. La bande d'énergie [4] est liée à l'existence d'un semi-conducteur. Si cette bande d’énergie est appropriée, c’est un bon semi-conducteur. Étant donné que le graphène a une bande d'énergie nulle, ce n'est pas un semi-conducteur, mais une propriété métallique, il est donc encore difficile de fabriquer des appareils électroniques. Les scientifiques surmontent les problèmes causés par ces bandes d’énergie nulle.

3. Densité et grande surface spécifique Le graphène est un matériau très dense. Parce que ses liaisons sont très courtes, la distance entre les atomes est très proche, seulement 0,142 nm. En d’autres termes, même les petites molécules et atomes comme l’hydrogène et l’hélium ne peuvent pas le traverser. C'est un très bon matériau barrière avec une surface spécifique de 2630m^2/g, ce qui signifie que sa surface est très grande. Regardons l'image du milieu, qui est une structure en forme de mousse faite de graphène. Il peut se soutenir tout seul, mais il est très léger. Nous le mettons sur une herbe à queue de chien, et l'herbe à queue de chien ne semble pas avoir de changements structurels. Nous pouvons utiliser ces graphènes pour fabriquer certains matériaux filtrants. En y ouvrant quelques petits trous de taille contrôlable, nous pouvons séparer différents gaz ou liquides. Par exemple, la séparation du sel dans l’eau de mer et la séparation de l’oxygène et de l’azote dans l’air.

4. Propriétés de la lumière et de la chaleur Les propriétés de la lumière dans le graphène, car il n'y a qu'une seule source de carbone, une seule couche d'atomes de carbone, sa transmission peut atteindre 97,7 %, ce qui signifie qu'une couche d'atomes de carbone peut absorber 2,3 % de la lumière. . Est-ce grand ou petit ? En fait, il s’agit d’une très forte absorption lumineuse. Nous pouvons absorber complètement la lumière avec environ 50 couches de graphène. C'est difficile pour d'autres matériaux. Mais le graphène le peut, nous n’en avons besoin que d’une seule couche, ce qui le rend très utile. Le graphène a une très bonne conductivité thermique. Il existe actuellement deux voies principales de conductivité thermique. L'une est appelée conductivité thermique électronique, c'est-à-dire que si un matériau est très conducteur, sa conductivité thermique est souvent également très bonne, comme le cuivre et l'aluminium. Mais il existe un autre matériau qui ne repose pas sur la conductivité électrique pour la conductivité thermique. Elle repose sur les phonons, c’est-à-dire la vitesse de propagation des ondes sonores. Dans le graphène, la vitesse de propagation des ondes sonores peut atteindre 22 km/s, il possède donc une très bonne conductivité thermique.