Análisis de cinco grandes tendencias en la aplicación y desarrollo del grafeno "metamaterial"
El término "metamaterial" se ha utilizado mucho recientemente: metamateriales cerámicos, metamateriales de aerogel y metamateriales de elastómero. Pero hay un metamaterial que los ha abrumado a todos, cuyo descubridor ganó un Premio Nobel y definió los límites superiores del entusiasmo y la exageración científica. Podría revolucionar el procesamiento, el almacenamiento de energía e incluso la exploración espacial. Este es material de grafeno. ¿Cuáles son entonces las principales aplicaciones del grafeno en el mercado?
El grafeno es un objeto (forma) de forma especial en el que una única capa de átomos de carbono está dispuesta en una red hexagonal. Es el elemento estructural básico de muchos otros alótropos del carbono, como el grafito, el diamante, el carbono, los nanotubos de carbono y los fullerenos. El grafeno tiene muchas propiedades inusuales: puede conducir eficazmente el calor y la electricidad, tiene una alta conductividad eléctrica y es casi transparente. No sólo tiene propiedades físicas increíbles, sino que es ampliamente considerado el material más resistente en términos de peso. Usando átomos pequeños, el grafeno podría permitir que los transistores de los procesadores estén más apretados, por ejemplo, y permitir que muchas industrias electrónicas den un paso de gigante hacia adelante.
En la futura era del grafeno, con los avances graduales en la producción en masa y la tecnología del grafeno, el ritmo de la aplicación industrial del grafeno se está acelerando. Según los resultados de la investigación existente, el grafeno será el primero en realizar aplicaciones comerciales en los siguientes campos en el futuro:
01 Aplicación en la investigación básica
El grafeno tiene un gran impacto en la investigación básica En física, de especial importancia, permite verificar experimentalmente algunos efectos cuánticos que sólo pueden demostrarse teóricamente. En el grafeno bidimensional, la masa de los electrones parece inexistente. Esta propiedad convierte al grafeno en una materia condensada poco común que puede utilizarse para estudiar la mecánica cuántica relativista. Dado que las partículas sin masa deben moverse a la velocidad de la luz, deben describirse mediante la mecánica cuántica relativista, lo que proporciona a los físicos teóricos nuevas direcciones de investigación: algunos experimentos que de otro modo tendrían que realizarse en aceleradores de partículas gigantes, se pueden realizar en pequeños experimentos utilizando grafeno. Realizado en la habitación.
Aplicaciones de los sensores de O2
El grafeno se puede convertir en sensores químicos. Este proceso se completa principalmente a través de las propiedades de adsorción superficial del grafeno. Según investigaciones de algunos académicos, la sensibilidad de los detectores químicos de grafeno es comparable al límite de detección de una sola molécula. La estructura bidimensional única del grafeno lo hace muy sensible al entorno que lo rodea. El grafeno es un material ideal para biosensores electroquímicos, y los sensores fabricados con grafeno tienen buena sensibilidad para detectar dopamina y glucosa en medicina.
Aplicaciones de las baterías de nueva energía
Las baterías de nueva energía también son un área importante donde se comercializó por primera vez el grafeno. El MIT ha desarrollado con éxito un panel fotovoltaico flexible cubierto con una nanocapa de grafeno que podría reducir significativamente el costo de fabricar células solares transparentes y deformables que podrían usarse en pequeños dispositivos digitales como gafas de visión nocturna y cámaras. Además, el desarrollo exitoso de las súper baterías de grafeno también ha resuelto los problemas de capacidad insuficiente de la batería y el largo tiempo de carga de los vehículos de nueva energía, acelerando enormemente el desarrollo de la industria de las baterías de nueva energía. Esta serie de resultados de investigación allana el camino para la aplicación del grafeno en la industria de las baterías de nueva energía.
04 Aplicación in situ de recubrimientos anticorrosión
Actualmente, el consumo de recubrimientos anticorrosión de mi país es de casi 6,543,8 millones de toneladas, lo que representa más del 40% del total anticorrosión mundial. -Consumo de revestimientos anticorrosivos. La demanda de mi país de recubrimientos anticorrosión se concentra principalmente en el transporte marítimo, petroquímicos, puentes, contenedores y otros campos. Después de agregar grafeno al recubrimiento, el grafeno puede formar una rejilla conductora estable, mejorando efectivamente la tasa de utilización del polvo de zinc. Al mismo tiempo, el recubrimiento de grafeno puede formar una capa de barrera física entre la superficie del metal y el medio activo, que desempeña un muy buen papel en la protección del sustrato.
En los últimos años, la industria petroquímica, el transporte ferroviario, las nuevas energías y la construcción de infraestructuras se han desarrollado vigorosamente, proporcionando un amplio espacio de mercado para los recubrimientos anticorrosión. Wange Technology está comprometida con la aplicación comercial e industrial a gran escala de recubrimientos de grafeno, proporcionando productos eficientes y soluciones integrales a clientes globales, rompiendo la gran dependencia de China de las importaciones de recubrimientos anticorrosivos pesados y materias primas básicas, y proporcionando una base sólida para Industria 4.0 en la industria del recubrimiento.
Como pionero en la aplicación de grafeno, los recubrimientos anticorrosivos y los recubrimientos funcionales de grafeno se han convertido en una de las estrategias de desarrollo clave de Wange Technology. Wange Technology integró los recursos de recubrimiento invertidos por el grupo, organizó a los mejores investigadores científicos y tomó la iniciativa en el desarrollo de una serie de productos de recubrimiento y resinas cerámicas compuestas de grafeno resistentes a la corrosión, así como una imprimación única en polvo de zinc modificado con grafeno.
05Aplicaciones en el campo médico y de la salud
En marzo de este año, la nueva tecnología de tratamiento de tumores no invasivo con grafeno desarrollada conjuntamente por la Universidad Médica de Nanjing y Wange Technology fue publicada por las principales empresas biomédicas. La revista "Advanced" en los Estados Unidos" se publicó como artículo de portada. Esta nueva estrategia de tratamiento no invasiva, de bajos efectos secundarios y bajo costo puede convertirse en un avance importante en la curación del cáncer y se espera que se convierta en uno de los métodos principales de tratamiento de tumores en el futuro.
El grafeno tiene un gran potencial médico en el tratamiento de enfermedades crónicas. Cuando los rayos infrarrojos lejanos liberados por el grafeno actúan sobre el cuerpo humano, provocarán * * * vibraciones de los átomos y moléculas de las células. * *El efecto de vibración puede transferir energía térmica del infrarrojo lejano a capas más profundas de la piel humana, actuando sobre el sistema de microcirculación vascular, acelerando la circulación sanguínea, fortaleciendo el metabolismo entre los tejidos, regulando el cuerpo y promoviendo la recuperación de enfermedades crónicas. El desarrollo del grafeno en el campo médico es sorprendente. El uso de terapias no farmacológicas para tratar enfermedades, por un lado, reduce las lesiones y, por otro, ahorra costes. No sólo hace que la tecnología médica sea más madura y mejora la eficiencia y la calidad de las actividades médicas, sino que también complementa y reduce la tecnología médica tradicional. costos médicos. A través de este método de tratamiento, los recursos médicos de alta calidad pueden seguir beneficiando a más personas.
La tecnología del grafeno ha aportado importantes avances en el campo médico y ha aportado un poder extraordinario a la salud humana. Más aplicaciones de la tecnología de Wang E en el campo médico del grafeno han convencido a más expertos científicos y médicos de que el grafeno desempeñará un papel más importante en las próximas décadas para más problemas que no se pueden resolver ahora.
En resumen, desde la aplicación práctica y el nivel técnico de la tecnología del grafeno, muchos desarrollos del grafeno han logrado avances decisivos. Entre ellos, en los campos de los recubrimientos anticorrosión y la atención médica, la tecnología de Wang E se ha desarrollado. en gran medida, la etapa de aplicación comercial a gran escala. Creemos que a medida que el grafeno madure y acelere su aplicación, redefinirá el mundo. Esperemos juntos los cambios en el mundo.