¿Las propiedades del grafeno son similares a las de los metales? ¿Cuáles son las características del grafeno?
¿Las propiedades del grafeno son similares a las de los metales? Propiedades mecánicas
El grafeno es uno de los materiales con resistencia conocida. Al mismo tiempo, tiene buena tenacidad y se puede doblar. El módulo de Young teórico del grafeno alcanza 1,0 TPa y la resistencia a la tracción inherente es 0. El grafeno reducido modificado con plasma de hidrógeno también tiene muy buena resistencia y el módulo promedio puede llegar a 0. El papel de grafito compuesto de láminas de grafeno tiene muchos agujeros y, por tanto, es muy quebradizo. El grafeno funcionalizado se obtiene mediante oxidación, y luego el papel de grafito elaborado a partir de grafeno funcionalizado será extremadamente fuerte y resistente.
Efecto electrónico
La movilidad del portador del grafeno a temperatura ambiente es de aproximadamente /(v·s), que es más de 10 veces mayor que la del material de silicio, y es la mayor movilidad del portador. de antimonuro de indio (InSb) más de 2 veces. En determinadas condiciones, como las bajas temperaturas, la movilidad del portador del grafeno puede llegar incluso a /(v·s). A diferencia de muchos materiales, la movilidad electrónica del grafeno se ve menos afectada por los cambios de temperatura. A cualquier temperatura entre 50°C, la movilidad electrónica de una sola capa de grafeno es de alrededor de /(v·s). El grafeno tiene muy buena conductividad térmica. La conductividad térmica del grafeno puro de una sola capa y libre de defectos es tan alta como /mK, que es el material de carbono con mayor conductividad térmica hasta la fecha, más alta que los nanotubos de carbono de pared simple (/mK) y los nanotubos de carbono de paredes múltiples (/mK). ). Cuando se utiliza como portador, la conductividad térmica también puede alcanzar /MK. Además, la conductividad térmica balística del grafeno puede reducir el límite inferior de la conductividad térmica balística de los nanotubos de carbono por unidad de circunferencia y longitud.
Propiedades ópticas
El grafeno tiene muy buenas propiedades ópticas, con una tasa de absorción de aproximadamente el 2,3% en un amplio rango de longitudes de onda y parece ser casi transparente. Dentro del rango de espesor de varias capas de grafeno, la tasa de absorción aumenta un 2,3% a medida que aumenta el espesor de cada capa. Esta es la inusual estructura electrónica de baja energía del grafeno de una sola capa. Cuando se aplica voltaje a un transistor de efecto de campo de grafeno bicapa de doble puerta a temperatura ambiente, la banda prohibida del grafeno se puede ajustar de 0 a 0. Cuando se aplica un campo magnético, la respuesta óptica de las nanocintas de grafeno se puede sintonizar en el rango de los terahercios.
Cuando la intensidad de la luz incidente supera un determinado valor crítico, la absorción del grafeno alcanzará la saturación. Estas propiedades permiten que el grafeno se utilice como láser de modo pasivo bloqueado. Esta absorción única puede saturarse cuando la intensidad de la luz de entrada excede un umbral, lo que se conoce como efecto de saturación. Debido a la absorción óptica global y la banda prohibida cero, el grafeno puede saturarse y ser fácilmente visible bajo una fuerte excitación cerca de la región. Debido a esta propiedad especial, el grafeno se utiliza ampliamente en fotónica ultrarrápida.
Solubilidad: Muestra buena solubilidad en disolventes no polares y tiene superhidrofobicidad y superlipofilicidad.
Punto de fusión: los científicos demostraron en 2006 que el punto de fusión es aproximadamente 0, y otros estudios sugieren que el punto de fusión puede ser alrededor de 0.
Otras características: Puede adsorber y desorber diversos átomos y moléculas.
¿Las propiedades del grafeno son similares a las de los metales? ¿Es el grafeno mejor conductor que los conductores metálicos?
Transmisión de electrones a temperatura ambiente
Más rápida que cualquier conductor conocido,
¿Es el grafeno un material metálico o un material semiconductor? ¿Qué es el grafeno y cuáles son sus propiedades?
El grafito es un cristal compuesto por capas planas ordenadas en forma de panal de átomos de carbono. Cuando las láminas de grafito se desprenden en una sola capa mediante métodos físicos o químicos, esta lámina de grafito con una sola capa atómica se llama grafeno de una sola capa de carbono.
Los principales métodos físicos son: extracción mecánica, extracción directa en fase líquida o gaseosa; los métodos químicos incluyen el método de crecimiento por precipitación superficial, el método de reducción de óxido de grafito, el método de deposición química de vapor y el método de síntesis química. Aunque el grafeno es delgado, ¡su dureza es incluso cientos de veces mayor que la del acero!
Debido a que el grafeno es fino y tiene buena transmitancia de luz, se puede decir que es transparente a simple vista. Al mismo tiempo, debido a que el grafeno tiene buena resistencia, flexibilidad y conductividad eléctrica y térmica, ha traído enormes cambios a los materiales compuestos, los campos textiles, la información electrónica, la conservación de energía y la protección del medio ambiente, la biomedicina, la industria química y muchos otros campos.
Sin embargo, no solo una única capa de grafeno se llama grafeno. Según el número de capas: se puede dividir en grafeno monocapa, grafeno bicapa, grafeno pocas capas y grafeno multicapa. Según la forma funcionalizada, se puede dividir en óxido de grafeno, grafeno hidrogenado y grafeno fluorado.
Según su forma externa se puede dividir en láminas, películas, puntos cuánticos, nanocintas o grafeno tridimensional.
El grafeno es el material más conductor térmico hasta la fecha y tiene muy buena conductividad térmica, por lo que se utiliza mucho en las nuevas industrias de calefacción. Al igual que las películas normales, es necesario cargar el grafeno. Cuando se activan los electrodos en ambos extremos de la película de grafeno, las moléculas de carbono en la película de calentamiento eléctrico producen fonones, iones y electrones en la resistencia. Los grupos moleculares de carbono generados se frotan y chocan entre sí (también llamado movimiento) para generar calor. La energía, que es controlada por líneas remotas de manera plana, se irradia uniformemente.
Después de activar el grafeno, la tasa de conversión total de energía electrotérmica efectiva supera el 99%. La superconductividad especial garantiza la estabilidad del rendimiento. Pero a diferencia de las membranas de hilo convencionales, es estable y segura, y los hilos que emite se llaman "vida".
En resumen, la buena conductividad eléctrica y térmica de los materiales de grafeno es muy adecuada para la nueva industria de la calefacción, haciendo que el proceso de calentamiento sea más cómodo y conveniente.
Lo anterior está relacionado con las características del grafeno, y se trata de si la conductividad del grafeno es mejor que la de los conductores metálicos. Miré si las propiedades del grafeno son similares a las de los metales. ¡Espero que esto ayude a todos!