Grafeeni rakendused Mis on grafeen? Grafeenis on sarnaselt grafiidiga süsinikuaatomid kuusnurkses konfiguratsioonis. Erinevalt grafiidist on süsinikuaatomid ühe molekuli paksuses kihis 2010 aasta Nobeli preemia füüsikas said grafeeni uurimise eest Andre Geim ja Konstantin Novoselov. Omadusi 1 ruutmeeter grafeeni kaalub 0.77milligrammi Süsinikusideme pikkus on 0.142 nanomeetrit. 300 korda tugevam kui sama paksusega terasleht. Grafeeni saab venitada 20 % Grafeeni ja grafeenoksiidi võimalikud rakendused Kuna grafeen on suhteliselt uus materjal (avastatud 2004), on otseseid kasutusvõimalusi vähe. Grafeeni uuringud saavad palju toetusi erinevatelt valitsustelt Grafeeniga seoses on registreeritud üle 10 000 patendi. Palju rakendusi on raske igapäevaellu rakendada. Grafeeni on raske toota (aga sellest saadakse kergelt üle) Prinditav elektrit juhtiv tint. Esimene grafeeni rakendusi kasutav toode turul. Seda toodab firma nimega Vorbeck
Grafeen, fullereen ja süsiniknanotoru – mis need on? Grafeen Grafeen on ühe aatomi paksune planaarne leht, mis koosneb süsiniku aatomite monokihist. Need süsiniku aatomid paiknevad heksagonaalselt ja kärjekujulises raamistikus. Tänu sellisele struktuurile on see grafeen terasest 100-300 korda tugevam ning selle optilised omadused on ainukordsed. Grafeeni tahetakse kasutada akude, laserite, puutetundlike ekraanide, fotodetektorite ja teiste erinevate kaitsekatete valmistamisel, just tema hea elektri juhitavuse, elastsuse ja tugevuse tõttu. Grafeen juhib elektrit väga hästi, isegi vasest paremini. Grafeenil on küll väga head omadused, aga siiski on seda praktiliselt raske kasutada. Raske just seepärast, et selle külge on raske kasvatada teisi metalle ja pooljuhte. Fullereen
Kriips värvitu Murdepind karpjas Läige teemandi Grafiit/Graphite Koostis / struktuur Keemilise elemendi süsiniku (Carbon, C) allotroopne vorm. Koosneb tasanditest, milles süsiniku aatomid on seotud tugevate kovalentsete sidemetega, moodustades korrapärastest kuusnurkadest koosneva struktuuri. Üks taoline kvaasilõpmatu tasand kannab grafeeni nimetust. Naabertasandite vahel on aga ainult nõrk van der Waalsi interaktsioon, see annab grafiidile tugevalt anisotroopsed omadused. Grafiidi kristallvõre on heksagonaalse sümmeetriaga. Nn. pürolüütilises grafiidis paiknevad süsiniktasandid väga korrapäraselt ja sisaldavad vähe defekte. Omadused Musta "rasvase" värvusega, tihedus 1900 ... 2250 kg/m3 (ülempiirile vastavale väärtusele läheneb pürolüütiline grafiit), kõvadus 1 ... 2. Grafiit sublimeerub temperatuuridel 3652
Süsinik · Põleb hapnikus (täielikult ja mittetäielikult) C + O2 CO2; 2C + O2 CO · Reageerib vesinikuga (grafiit, süsi ~1200°C) C + 2H2 CH4 · Halogeenidega reageerimisel tekivad kiilühendid (halogeen tungib süsiniku aatomite vahele, grafiit pundub) CF, C4F, C8Cl · Koksi või söega reageerimisel metallioksiidiga reduseerib metalle välja Fe2O3 + 3C 2Fe + 3CO; CuO + C Cu + CO Süsinik · Grafiiti saadakse peamiselt loodusest · Grafeeni saadakse ,,grafiidi koorimisel" · Teemandit saadakse samuti loodusest, kuid toodetakse ka tehislikult kõrgtemperatuuridel (1200-3300°C) ja rõhkudel (kuni 4x1010 Pa) · Fullereene saadakse kõrgtemperatuuril grafiidist või süsinikurikastest süsviesinikest, nad esinevad ka põlemisel moodustuvas tahmas ja süsinikurikastes maavarades · Amorfset süsinikku saadakse süsinikühendite kuumutamisel õhu juurdepääsuta Süsinik · Lonsdeiliit on looduslikult moodustunud süsinikku