Graphen

Autor: Louise Ward
Erstelldatum: 12 Februar 2021
Aktualisierungsdatum: 26 Juni 2024
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Definition - Was bedeutet Graphen?

Graphen ist ein zweidimensionales Kohlenstoff-Allotrop, dessen Kohlenstoffatome in einem zweidimensionalen Wabengitter angeordnet sind. Es wurde zum ersten Mal im Jahr 2004 isoliert und ist ein extrem dünnes Material sowie flexibel und transparent. Es ist derzeit eines der stärksten Materialien und die Kohlenstoffanordnung verleiht ihm attraktive und ungewöhnliche Eigenschaften. Aus diesen Gründen ist es eines der vielversprechendsten Nanomaterialien und wird in einer Vielzahl von Anwendungen in Betracht gezogen, die von der Optik bis zur Elektronik reichen.


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Techopedia erklärt Graphen

Aufgrund der starken Bindungen und des ungebrochenen Musters zwischen den Kohlenstoffatomen wird Graphen derzeit als das stärkste Material angesehen. Als Ladungsträger in Graphen haben kleine wirksame Masse; Sie haben attraktive elektrische und thermische Eigenschaften in Bezug auf elektronische Geräte. Die elektrischen Eigenschaften umfassen optische Transparenz, hohe Stromtragfähigkeit und hohe Trägermobilität oder -geschwindigkeit. Die thermischen Eigenschaften umfassen eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine hohe mechanische Festigkeit. Graphen leitet Elektrizität mit Elektronen, die sich mit weniger Unterbrechungen bedeutend schneller als Silizium bewegen. Es ist auch ein ausgezeichneter Wärmeleiter und ist unabhängig von der vorhandenen Temperatur leitend. Die zweidimensionale Struktur von Graphen verbessert die für Transistoren erforderliche Elektrostatik. Graphen ist gewichtsmäßig stärker als Stahl.


Das mechanische Abblättern von Graphit und die Graphitisierung epitaktisch gewachsener SiC-Kristalle sind die beiden wichtigsten Herstellungstechniken für Graphen. Das erste Verfahren beinhaltet das Abschälen des Schichtgraphits und ist von Natur aus einfach und in der Lage, einzelne Schichten von Graphen zu erzeugen. Bei der zweiten Methode werden SiC-Kristalle Temperaturen über 1.300 ° C (2.350 ° F) ausgesetzt, wodurch weniger festgehaltene Siliciumatome von der Oberfläche verdampft werden.

Graphen wird in einer Vielzahl von Anwendungen und auf verschiedenen Gebieten in Betracht gezogen. Graphen wird zur Erhöhung der Kapazität und Laderate von Batterien verwendet. Es kann auch indirekt dazu beitragen, die Lebensdauer von Batterien zu verlängern. Graphen wird an viele aktuelle und geplante Anwendungen für Kohlenstoffnanoröhren angepasst. Da für die Bewegung der Elektronen zwischen den Schichten weniger Lichtenergie benötigt wird, wird Graphen für die Verwendung in Solarzellen erforscht. Es wird auch für den Einsatz in Technologien wie Transistoren und transparenten Bildschirmen in Betracht gezogen.