מה זה גרפן? - הגדרה מטכנולוגיה

הגדרה - מה המשמעות של גרפן?

גרפן הוא אלוטרופי פחמן דו ממדי עם אטומי הפחמן המסודרים בסריג חד-ממדי דבש. זה היה מבודד לראשונה בשנת 2004 והוא חומר דק במיוחד יחד עם היותו גמיש ושקוף. זהו אחד החומרים החזקים ביותר כיום וסידור הפחמן מספק לו מאפיינים אטרקטיביים ויוצאי דופן. מסיבות אלה, זהו אחד הננו-חומרים המבטיחים ביותר והוא נחשב במגוון רחב של יישומים החל מאופטיקה לאלקטרוניקה.

Techopedia מסביר את גרפן

בגלל הקשרים החזקים והדפוס הבלתי שבור בין אטומי הפחמן, גרפן נחשבת לחומר החזק ביותר כרגע. מכיוון שמובילי מטען בגרפן הם בעלי מסה יעילה קטנה; יש להם תכונות חשמליות ותרמיות אטרקטיביות ביחס למכשירים אלקטרוניים. המאפיינים החשמליים כוללים שקיפות אופטית, יכולת נשיאת זרם גבוהה וניידות או מהירות נשא גבוהה. התכונות התרמיות כוללות מוליכות תרמית גבוהה וחוזק מכני גבוה. גרפן מוליך חשמל עם אלקטרונים שנעים במהירות רבה יותר מסיליקון עם פחות הפרעות. זהו גם מוליך חום מעולה והוא מוליך ללא תלות בטמפרטורה הקיימת. המבנה הדו-ממדי של הגרפן משפר את האלקטרוסטטיקה הדרושה לטרנזיסטורים. לפי משקל, הגרפן חזק יותר מפלדה.

פילינג מכני מגרפיט בתפזורת וגרפיטיזציה של גבישי SiC שגדלו אפיטקסיאלית הם שתי טכניקות הייצור העיקריות המשמשות לגרפן. השיטה הראשונה כוללת קילוף הגרפיט בשכבות והיא פשוטה באופייה ומסוגלת לייצר שכבות גרפן בודדות. השיטה השנייה כוללת חשיפה של גבישי SiC לטמפרטורות שמעל 1, 300 מעלות צלזיוס, והתוצאה היא אידוי של אטומי סיליקון פחות מוחזקים מהשטח.

גרפן נחשבת במגוון יישומים ובתחומים שונים. הגרפן משמש להגברת הקיבולת וקצב הטעינה של הסוללות. זה יכול גם לעזור להגדיל בעקיפין את אורך החיים של הסוללות. הגרפן מותאם ליישומים רבים ומתוכננים רבים עבור צינורות פחמן. מכיוון שנדרשת פחות אנרגיית אור בכדי אלקטרונים לנוע בין השכבות, נחקר גרפן לשימוש בתאים סולאריים. זה גם נחשב לשימוש בטכנולוגיה כמו טרנזיסטורים ומסכים שקופים.