Graphene sy ny fampiharana. Ny fahitana graphene. Nanotechnology ao amin'ny tontolo maoderina

Somary vao haingana ao amin'ny Siansa sy ny Teknolojia dia faritra vaovao, antsoina hoe nanotechnology. Antenaina fa tsy izany fotsiny fananarana midadasika. Fatra-paniry laza izy ireo. Ny sombiny, antsoina hoe "Nano" dia zava-dehibe mitovy amin'ny iray billionth ny ampahany na inona na inona vidiny. Ireo ihany habe azo ampitahaina ny haben'ny ataoma sy ny molekiola. Ohatra, ny nanometer dia antsoina hoe ny iray-billionth ny metatra.

Ny tena vaovao fitarihan 'ny sehatry ny siansa

Nanotechnology hoe izay manodinkodina ny raharaha eo amin'ny fari-molekiola sy ny ataoma. Noho izany, amin'io faritra io ny siansa antsoina koa hoe molekiolan'ny teknolojia. Inona no tosika noho ny fampandrosoana? Nanotechnology ao amin'ny tontolo maoderina no niseho noho ny lahateny Richarda Feynmana. Ao izany ny mpahay siansa no voaporofo fa tsy misy vato misakana ho an'ny famoronana ny zavatra mivantana avy amin'ny ataoma.

Dia midika fa mahomby ho fanodinkodinana ireo poti kely antsoina hoe assembler. Molekiolan'ny nanomachine ity, izay azo ampiasaina mba hanorenana misy rafitra. Ohatra, ny assembler azo antsoina hoe voajanahary ribosome synthesizing ny proteinina ao amin'ny zavamananaina.

Nanotechnology ao amin'ny tontolo maoderina dia tsy iray fotsiny faritra ny fahaizany. Izy ireo misolo tena ny sehatra malalaka ny fikarohana mifandray mivantana amin'ny fototra maro siansa. Anisan'izany ny fizika, simia sy ny biolojia. Araka ny mpahay siansa, siansa ireo dia hanana ny tosika mahery vaika indrindra ho an'ny fampandrosoana hanohitra ny resahana ny ho avy nanotech revolisiona.

sehatra ny fampiharana

Tanisao ny asa bola ny olombelona, izay nanotechnology no ampiasaina amin'izao andro izao, dia tsy afaka noho ny tena miavaka lisitra. Noho izany, miaraka amin'ny fanampian'ny amin'io sehatra io ny siansa no vokarina:

- fitaovana ho an'ny superdense peo misy vaovao;
- fitaovana isan-karazany;
- Sela Mpandray Hafanana, masoandro sela, Semiconductor transistors;
- vaovao, computing sy ny teknolojia vaovao;
- nanoimprint sy ny nanolithography;
- fitaovana ho an'ny mitahiry angovo, ary ny solika sela;
- fiarovana, toerana sy ny fiaramanidina fampiharana;
- bioinstrumentary.

Ao amin'ny sehatry ny siansa izany nanotechnology any Rosia, Etazonia, Japana sy ny firenena eoropeanina maromaro bebe kokoa dia omena famatsiam-bola isan-taona. Izany no midadasika noho ny fanantenantsika amin'ny fampandrosoana ny sehatra ity ny fikarohana.

Nanotechnology no miforona ao Rosia araka ny Federal lasibatra fandaharana, izay tsy vitan'ny hoe manome vola be ara-bola, fa koa mitondra be dia be ny famolavolana sy ny asa fikarohana. Mba hanatratrarana ny tanjona handeha mampiray ny ezaka ny siansa sy ny teknolojia isan-karazany rafitra eo anivon'ny firenena sy iraisam-pirenena orinasa.

vaovao ara-nofo

Nanotechnology no nahatonga ny mpahay siansa, mba hamokarana ny karbaona takela mafy noho ny diamondra izay iray ihany ny hatevin'ny tsivaky. Izany dia ahitana ny graphene. Io no thinnest sy mahery zavatra eo amin'izao rehetra izao, izay mampita herinaratra tsara kokoa noho ny poti-silisiôma solosaina.

Ny fahitana ny graphene dia tena hetsika revolisionera, izay mamela ny fiovana be eo amin'ny fiainantsika. Ity zavatra ara-batana no tena tsy manam-paharoa izay ifotony miova fananana ny maha-olombelona ny zavatra sy ny akora.

History of baovao

Graphene dia amin'ny lafiny roa-kristaly. Ny rafitra dia misy lafiny enina makarakara ahitana karbaona ataoma. Teorika nanomboka fampianarana ny graphene ela be talohan'ny mahazo ny tena teti-dratsiny, satria ity hafatra ity no fototry ny fanorenana ny telo dimensions ny vato krystaly manjarano.

Na dia tamin'ny 1947 G. P. Volles dia manana ny fananan 'graphene ka naneho marimarina fa ny rafitra Mitovy metaly, ary ny sasany ho an' ireo toetra mitovy ny hiringiriny-relativistic poti, neutrinos sy massless photons. Na izany aza, ny fitaovana vaovao misy fahasamihafana lehibe sasany izay manao izany amin'ny maha-tokana. Fa ny fandraisana ho mpikambana ireo dia azo ihany no hita tamin'ny 2004, rehefa Konstantin Novoselov sy Andrey Geim voalohany azo avy amin'ny karbaona ao amin'ny fanjakana maimaim-poana. Fananana vaovao io dia antsoina hoe graphene, ary nahita ny mpahay siansa lehibe. Mitadiava teny dia afaka ny ho eo amin'ny pensilihazo. Ny manjarano tsorakazony dia tsy natao ka ny maro sosona ny graphene. Ahoana no pensilihazo mamela marika eo amin'ny taratasy? Ny zava-misy dia ny hoe, na dia eo aza ny herin'ny singa fototry ny sosona, misy ny tena malemy rohy eo amin'izy ireo. Izy ireo no tena mora ny raiki-nifandray tamin'ny taratasy, ka namela ny lalana an-tsoratra.

Amin'ny alalan'ny fampiasana ny fitaovana vaovao

Araka ny mpahay siansa, ny Sela Mpandray Hafanana izay mifototra amin'ny graphene, ho afaka handinika ny hery sy ny toe-ny fiaramanidina, ary koa ny mialoha horohoron-tany. Fa raha tsy ny zavatra toy izany dia handao mahavariana fananana rindrina laboratoara ho fampiharana mazava dia hanana tamin'ny lalana ny fananana. Amin'ny ankehitriny andro, mpahay simia, fizika ary ny herinaratra ny injeniera dia efa liana amin'ny fahaiza-manao amin'ny tsy manam-paharoa ny graphene. Rehefa vitsy monja grama ny fananany azo nanarona faritany, mitovy amin'ny kianja filalaovam-baolina.

Graphene sy ny fampiharana eo amin'ny famokarana mety heverina maivana zanabolana sy fiaramanidina. Ao amin'io faritra io, ny fitaovana vaovao dia afaka manolo ny karbaona tsiratsiraka ao amin'ny mitambatra fitaovana. Nanomaterials azo ampiasaina fa tsy ny silisiôma transistors sy ny fampiharana eo amin'ny plastika omeo conductivity herinaratra.

Graphene sy ny fampiasana dia raisina amin'ny raharaha sensor fanamboarana. Ireo fitaovana ireo niforona miorina amin'ny fitaovana ny farany dia ho afaka mamantatra ny tena mampidi-doza molekiola. Fa ny fampiasana ny Nano-powders ao amin'ny famokarana herinaratra vatoaratra indraindray mba hampitombo ny fahombiazany.

Graphene sy ny fampiharana ireo hevitra ao optoelectronics. Ao amin 'ny fitaovana vaovao ho tonga tena maivana sy mateza plastika avy izay kaontenera no mamela mandritra ny herinandro vitsivitsy mba sakafo mamy.

Ny fampiasana ny graphene sy antenaina ny mpanamboatra ny mangarahara conductive coating ilaina ho an'ny mpanaramaso, masoandro kobany sy ny matanjaka ary mahatohitra kokoa ny mekanika vokatry ny rivotra turbines.

Miainga nanomaterial dia hanana fitaovana tsara kokoa ny fanatanjahan-tena, ara-pitsaboana sy ny supercapacitors maniry.

Koa, graphene sy ny fampiharana ilaina ny:

- avo-matetika avo-hery fitaovana elektronika;
- artifisialy manify manasaraka ranon-javatra roa ny fiara;
- fanatsarana ny conductivity fananana ny fitaovana isan-karazany;
- famoronana maneho ny organique emitting diode hazavana;
- haingana fampandrosoana ny teknika vaovao ny ADN sequencing;
- fanatsarana ny rano krystaly mampiseho;
- ballistic transistors.

Ny fampiasana fiara ao amin'ny orinasa

Araka ny mpikaroka, ny angovo manokana manatona ny graphene 65 kWh / kg. Io tarehimarika dia 47 heny noho ny iray izay tena fahita matetika amin'izao fotoana izao Lithium-Ion vatoaratra. Io zava-misy, ny mpahay siansa no ampiasaina mba hamorona vaovao lovia taranaka ny bateria.

Graphene polymer bateria - ny fitaovana nataon'ny herinaratra ny hery mahomby indrindra nihazona. Amin'izao fotoana izao, ny asa eo no ataon'ny mpikaroka any amin'ny tany maro. Fandrosoana lehibe nahavita Espaniola mpahay siansa amin'izany zavatra izany. Graphene-polymer bateria, dia namorona manana angovo, jatony fotoana lehibe noho fanoharana izany toy izany koa efa misy vatoaratra. Izy ireo mampiasa izany mba hampitaovana herinaratra fiara. Ny milina, izay nametraka graphene bateria, afaka mamakivaky tsy nijanona an'arivony kilometatra. Mba recharge ny angovo herinaratra loharanon rehefa reraka dia mila tsy mihoatra ny 8 minitra.

touchscreens

Mbola hijery ny mpahay siansa graphene, famoronana vaovao sy ny zava-manam-paharoa. Noho izany, ny karbaona nanomaterial efa hita ny fampiharana amin'ny famokarana izay mamokatra mikasika efijery amin'ny efijery lehibe. Ny teny hoe toa sy malefaka karazana fitaovana ity.

Mpahay siansa nahazo taratasy graphene Mahitsizoro endrika ary dia nitodika azy ho amin'ny mangarahara electrode. Izy ihany koa no nandray anjara tamin'ny asan'ny mikasika efijery, indrindra hampihenana ny mateza, mangarahara, manovaova, tontolo iainana Sariaka sy ny vidiny ambany.

fahazoana graphene

Nanomboka tamin'ny 2004, rehefa nisokatra ny vaovao nanomaterials, mpahay siansa voafehiny maro noho ny fomba fanomanana. Na izany aza, ny tena fomba fototra ireo dia raisina:

- milina exfoliation;
- epitaxial fitomboan'ny in vacuum;
- hihena perofaznogo simika (CVD-Fizotry ny fanitsiana).

Ny voalohany amin'izy telo lahy no fomba tsotra indrindra. graphene ny famokarana amin'ny milina manokana exfoliation dia fampiharana ny manjarano ny adhesive eny amin'ny adhesive kasety. Rehefa afaka izany, fototra, toy ny ravin-taratasy, manomboka ny manenjana sy unbend, manasaraka ny zavatra tiany. Rehefa mampihatra izany graphene fomba tsara hahazoana ny avo indrindra. Na izany aza, ny fihetsika toy izany dia tsy mety ho an'ny famokarana nanomaterials faobe.

Rehefa mampiasa ny fomba fitomboana epitaxial ny silisiôma ny mofo manify no ampiasaina, ho etỳ ambonin'ny sosona izay silisiôma carbide. Ankoatra izany, ity hafatra ity dia tezitra amin'ny hafanana avo dia avo (1000 K). Vokatry ny fanehoan-kevitra simika no misaraka amin'ny silisiôma ataoma ny karbonina ataoma, ny voalohany izay vaporize. Ho vokany, ny firaketana an-tsoratra graphene mbola madio. Ny tombon-dahiny io dia fomba fampiasana ny ilana ny hafanana avo dia avo, izay mety hiseho mandritra ny setroka ny karbaona ataoma.

Ny tena azo antoka sy tsotra ampiasaina amin'ny fomba famokarana graphene faobe, ny CVD-Fizotry ny fanitsiana. Izany dia fomba izay ny fanehoan-kevitra teo anelanelan'ny simika ny vy-mifono nampipoaka sy hydrocarbon gazy.

Izay mahatonga graphene?

To daty, ny orinasa lehibe indrindra, mahatonga vaovao nanomaterial no misy ao Shina. Ny anaran 'ny mpanamboatra - Ningbo Morsh Technology. graphene famokarana izy ireo nanomboka tamin'ny 2012.

Ny tena mpanjifa ny nanomaterial dia orinasa Chongqing Morsh Technology. Graphene mampiasa izany ho amin'ny famokarana ny horonan-tsary conductive mangarahara, izay nampidirina ho ao an-touchscreen fampisehoana.

Somary vao haingana, fanta-daza orinasa Nokia dia namoaka patanty ny sary sensor. Anisan'ny tena nilainy izany dia vitsivitsy graphene sosona ny fitaovana Optical singa. Toy izany fitaovana ampiasaina ao amin'ny Sela Mpandray Hafanana ny fakan-tsary be dia mampitombo ny fahatsapana (hatramin'ny 1000 times). Mandritra izany fotoana izany nahita fampihenana amin'ny fanjifàna herinaratra. Tsara fakan-tsary ho an'ny finday avo lenta misy graphene koa.

Fanomanana ny tontolo iainana ao an-toerana,

Azo atao ve ny hamokatra graphene ao an-trano? Raha ny fandehany, eny! Ianao mila maka fotsiny ny blender dakozia afaka ny tsy latsaky ny 400 W, ary manaraka ny fomba mivelatra ny irlandey fizika.

Ahoana no mamokatra graphene ao an-trano? Noho izany tanjona ny blender kapoaka dia nampidina rano 500 ml ny amin'ny fampidirana 10-25 ml misy rano DETERGENT sy 20-50 grama ny torotoro fo bato. Koa ny fitaovana tokony hihazakazaka amin'ny 10 minitra ny antsasak'adiny, raha ny endriky ny slurry ny graphene flakes. Ny vokatr'izany dia hanana fitaovana avo conductivity izay mamela ny fampiasana ao an-electrodes ny masoandro sela. Graphene ihany koa dia afaka manatsara ireo fananan 'plastika vokarina ao an-toerana ao amin'ny tontolo iainana.

azôty nanomaterial

Ny mpahay siansa sy ny fikarohana graphene mavitrika toy izay ao anatin'ny rafitra na eo amin'ny sisin'ny ny karbaona harato no ampiarahina na oksizenina-misy Functional vondrona (s) ny môlekiola. Izany mafy Nano-azôty ny dia ny voalohany amin'ny lafiny roa-sary, izay efa tonga tamin'ny dingana ny famokarana ara-barotra. From nano- microparticles ity sy ny rafitra mpahay siansa centimeter santionany novokarina.

Noho izany, ny graphene azôty miaraka amin'ny karbôna diofilizirovannym vao haingana azo avy Shinoa mpahay siansa. Izany no tena maivana ara-nofo centimeter goba izay natao tamin'ny ny felany voninkazo kely iray. Fa izao fananana vaovao, izay ny graphene azôty dia iray amin'ireo matanjaka indrindra eto amin'izao tontolo izao.

biomedical fampiharana

Graphene azôty manana fananana ny selectivity tsy manam-paharoa. Izany dia hanome fahafahana ny fananany be ho an'ny hahita biomedical fampiharana. Noho izany, noho ny asan'ny mpahay siansa, dia azo atao ny mampiasa graphene azôty ho an'ny aretina ny homamiadana. Mahita ny homamiadana ao amin'ny iray Vao nanomboka ny ny fampandrosoana mamela Optical tsy manam-paharoa sy ny herinaratra toetra mampiavaka ny nanomaterial.

Azôty graphene koa mamela nikendrena fanaterana ny zava-mahadomelina sy ny diagnostics. Miorina amin'ny ity hafatra ity dia sorption biosensors, nanondro ny ADN.

indostrialy fampiharana

Various sorbents mifototra amin'ny graphene azôty dia azo ampiharina amin'ny marary ara-boajanahary sy ny olona dezaktsivatsii-nanao zavatra. A tapaka ny mpanao nanomaterial dia afaka manohy ambanin'ny tany sy ambonin'ny rano, tany ary ny fanesorana azy tsy ho radionuclide.

Sivana avy amin'ny graphene azôty superchistotoy afaka manome hevi, izay mamokatra elektronika singa ho an'ny fampiharana manokana. Ny toetra mampiavaka ny manam-paharoa ity hafatra ity dia tafiditra ho tsara simika tontolon'ny teknolojia. Indrindra indrindra, izany dia mety ho fitrandrahana ny radiôaktifa niely sy metaly fahita firy. Noho izany, ny fampiasana ny graphene azôty mamela ny hanesorana volamena avy amin'ny kilasy ambany-ores.