그래 핀과 그 응용 프로그램입니다. 그래 핀의 발견. 현대 사회에서 나노 기술

비교적 최근 과학 기술에 나노 기술이라는 새로운 영역이다. 이 분야의 전망은 광대가 아닙니다. 그들은 야심이다. "나노"이라 입자는 임의의 값의 일부 억분의 동일한 값이다. 이 크기는 단지 원자와 분자의 크기와 비교 될 수있다. 예를 들어, 나노 미터는 미터의 하나 억분이라고합니다.

과학의 새로운 분야의 주요 방향

나노 기술은 원자 및 분자 수준에서 물질을 조작하는 것과 불렀다. 따라서 과학의이 지역은 또한 분자 기술이라고한다. 개발의 원동력은 무엇입니까? 현대 사회에서 나노 기술은 강의 덕분에 나타난 Richarda Feynmana. 그것에서는 과학자가 직접 원자 사물의 생성에 장애물이 없음을 입증했다.

어셈블러라는 작은 입자의 효율적인 조작을위한 의미합니다. 어떤 구조를 구축하는 데 사용할 수있는이 분자 나노 기계. 예를 들어, 어셈블러는 살아있는 유기체에서 단백질을 합성 천연 리보솜 호출 할 수 있습니다.

현대 사회에서 나노 기술 전문 단지 하나의 영역이 아니다. 그들은 직접 많은 기초 과학 관련 연구의 넓은 범위를 나타냅니다. 그 중 물리, 화학 및 생물학이다. 과학자들에 따르면,이 과학은 앞으로 나노 기술 혁명의 배경으로 개발에 가장 강력한 자극을해야합니다.

응용 분야

, 그것 때문에 매우 인상적 목록으로 불가능 나노 기술을 사용하는 오늘날 인간 활동의 모든 분야를 나열합니다. 그래서 과학이 분야의 도움으로 생산된다 :

- 초 고밀도 정보 기록을위한 장치;
- 다양한 장비;
- 센서, 태양 전지, 반도체 트랜지스터;
- 정보, 컴퓨팅 및 정보 기술;
- 나노 임프린트 및 나노 리소그래피;
- 에너지 저장 장치, 연료 전지;
- 국방, 우주 항공 응용 프로그램;
- bioinstrumentary.

러시아, 미국, 일본 및 더 많은 자금과 여러 유럽 국가에서 나노 기술이 과학 분야에 매년 할당됩니다. 이 연구의이 분야의 발전을위한 광대 한 전망 때문이다.

나노 기술뿐만 아니라 큰 금융 비용을 제공하는 연방 대상 프로그램에 따라 러시아에서 개발뿐만 아니라 디자인 및 연구 작품의 큰 금액을 수행하고있다. 국내 및 다국적 기업의 수준에서 다양한 과학 기술 시스템의 노력을 결합하는 것 목표를 달성하기 위해.

새로운 소재

나노 기술은 두께가 단 하나의 원자 다이아몬드보다 단단한 탄소 판을 제조 과학자 활성화. 이 그래 핀으로 구성되어 있습니다. 훨씬 실리콘 컴퓨터 칩보다 전력을 송신하는 우주의 얇고 강한 재료이다.

그래 핀의 발견은 우리의 삶에 많은 변화를 허용하는 진짜 혁명적 인 사건이다. 이 물질은 근본적으로 사물과 물질의 인간의 본성을 변화 때문에 고유의 물리적 특성입니다.

발견의 역사

그래 핀은 면상 결정된다. 그 구조는 원자로 구성되는 육각형 격자이다. 그래 핀의 이론적 연구는이 물질은 3 차원 흑연 결정을 구성하는 기초이기 때문에, 자신의 실제 디자인을 얻기 전에 긴 시작했다.

도 1,947 G. P. Volles에 그 구조는 매우 상대 입자 중성미자와 질량이 광자 마찬가지 유사한 금속, 일부 특성임을 증명 그라 일부 특성을 갖는다. 그러나 새 물질은 그 성질에 고유하게 특정 상당한 차이가있다. 콘스탄틴 노보스롭 및 그러나 이러한 연구 결과의 확인 만 2004 년에 얻은 안드레이 Geim은이 먼저 무료 상태에서 탄소 얻었다. 이 새로운 물질은 그래 핀이라고하며 주요 발견 과학자이었다된다. 연필에있을 수 있습니다이 항목을 찾을 수 있습니다. 그 흑연 막대는 그라 펜의 다층으로 구성된다. 어떻게 연필은 종이에 흔적을 남긴다는 무엇입니까? 사실은 층의 핵심 구성 요소의 강도에도 불구하고, 그들 사이에 매우 약한 링크가 있다는 것입니다. 그들은 서면으로 흔적을 떠나, 종이와 접촉에 빠지게하는 것은 매우 쉽습니다.

새로운 재료를 사용하여

과학자들에 따르면, 그래 핀을 기반으로하는 센서는 항공기의 강도와 상태를 분석 할뿐만 아니라 지진을 예측할 수 있습니다. 이러한 특성을 가진 재료가 멋진 벽 실험실이 될 떠날 때만 그러나 분명한 실용적인 응용 프로그램은 물질의 방향으로 발전 할 것이다. 본에서 일, 화학자, 물리학 및 전기 엔지니어들은 이미 그래 핀의 고유 한 기능에 관심이 있습니다. 물질의 몇 그램은 축구장과 동일한 지역을 커버 할 수 후.

그래 핀과 그 응용 프로그램은 잠재적으로 경량 위성과 항공기를 생산하는 고려했다. 이 영역에서, 새로운 재료를 대체 할 수있는 탄소 섬유 에서 복합 재료. 나노 대신 실리콘 트랜지스터로 사용될 수 있고, 플라스틱 구현 그것을 전기 전도성을 제공한다.

그래 핀과 그 사용은 문제 센서 제조 간주됩니다. 이러한 장치는 가장 위험한 분자를 감지 할 수있을 것입니다 최신 자료를 기초로 형성된다. 그러나 시간에 전기 배터리의 생산에 나노 분말의 사용은 그 효과를 높입니다.

그래 핀과 그 응용 프로그램은 광전자 공학에서 설명합니다. 새로운 재료의 용기는 음식을 신선하게 유지하기 위해 몇 주 동안 수있는 매우 가볍고 내구성이 뛰어난 플라스틱을 끌 것입니다.

그래 핀의 사용은 투명 도전 모니터, 태양 전지에 요구 코팅을 제조하는 것이 예상되는 강한 풍력 터빈의 기계적 영향에 대한 저항력.

기반 나노 물질은 더 나은 스포츠 장비, 의료 임플란트 및 슈퍼 커패시터를해야합니다.

또한, 그래 핀과 그 응용에 관련된 :

- 고주파 고출력 전자 장치;
- 인공 막 탱크 두 액체를 분리하는 단계;
- 다양한 재료의 전도도 특성을 향상;
- 상기 유기 발광 다이오드 상에 디스플레이를 생성하는 단계;
- DNA 염기 서열의 새로운 기술의 개발을 가속화;
- 액정 디스플레이의 개선;
- 탄도 트랜지스터.

자동차 산업에 사용

연구자들에 따르면, 특정 에너지는 그래 핀 (65) 킬로와트 / kg에 접근한다. 이 도면은 현재 리튬 - 이온 배터리 때문에 일반적인 것보다 47 배 더 높다. 이 사실은, 과학자들은 배터리 충전기의 새로운 세대를 만드는 데 사용했다.

그래 핀 폴리머 배터리 - 최대 전력을 효율적으로 유지하는 수단에 의해 장치. 현재, 그것에 작품은 많은 나라에서 연구자에 의해 수행된다. 상당한 진전이 문제에서 스페인어 과학자을 달성했다. 그래 핀 폴리머 배터리, 그들은 기존의 배터리와 비슷한 수치보다 수백 배 더 큰 에너지 소비를 가지고 만들었습니다. 그들은 전기 자동차를 갖추기 위해 그것을 사용할 수 있습니다. 설치되는 기계, 그래 핀 배터리, 수천 킬로미터를 중지하지 않고 여행 할 수 있습니다. 피로가 팔분보다 더 이상 필요하지 않을 것입니다 전기 에너지 원을 충전합니다.

터치 스크린

과학자들은 새와 비교할 수없는 물건을 만들어, 그래 핀을 탐구하는 것을 계속한다. 그러므로, 탄소 나노 재료는 와이드 스크린 터치 스크린을 생성 생산에의 응용을 발견했다. 용어 나타나고 유형의 유연 소자있다.

과학자 그라 펜 시트 형상의 직사각형 얻었고, 투명 전극으로 바꿨다. 그는 또한 크게 내구성, 투명성, 유연성, 환경 친 화성 및 낮은 비용을 절감, 터치 스크린의 작업에 참여하고있다.

획득 그래 핀

이 최신 나노 물질을 연 2004 년 이후, 과학자들은 그 준비를위한 방법의 수를 마스터했다. 그러나이 방법의 가장 기본적인 고려된다 :

- 기계적 박리;
- 진공에서 에피 택셜 성장;
- 화학 perofaznogo 냉각 (CVD 공정).

이러한 세 가지 방법 중 첫 번째는 가장 간단하다. 기계적 박리와 그래 핀 생산 접착 테이프의 접착 표면에 흑연의 특별한 프로그램이다. 이 재단 한 후, 종이처럼 원하는 물질을 분리, 구부릴 똑 바르게 시작한다. 적용 할 때이 방법 그래 핀은 높은 품질을 얻을 수 있습니다. 그러나 이러한 행동은 나노 물질의 대량 생산에 적합하지 않습니다.

얇은 실리콘 웨이퍼의 에피 택셜 성장 방법을 사용하는 경우, 탄화 규소 인 표면층을 사용한다. 또한,이 물질은 매우 높은 온도 (최대 1000 K)로 가열된다. 화학 반응의 결과는 제 기화되는 탄소 원자의 규소 원자로부터 분리한다. 그 결과, 기록은 순수한 그래 핀 남아있다. 이 방법의 단점은 탄소 원자의 연소시 발생하는 매우 높은 온도를 사용하는 필요성이다.

그라하는 CVD 공정의 대량 생산에 사용되는 가장 안전하고 간단한 방법. 이 방법 인 금속 피복 촉매 및 탄화수소 가스의 화학 반응.

어느 그래 핀을 생산?

지금까지 가장 큰 회사는 새로운 나노 물질이 중국에있는 생산하고 있습니다. 제조업체의 이름 - 닝보 Morsh 기술. 그래 핀 생산은 2012 년 시작했다.

나노 물질의 주요 소비자는 회사 충칭 Morsh 기술이다. 그래 핀은 터치 스크린 디스플레이에 삽입 된 도전성 투명 필름의 제조에 사용.

비교적 최근에 잘 알려진 회사 노키아는 이미지 센서에 대한 특허를 발표했다. 이 많이 필요한의 일부로 그라 광학 기기 요소의 몇 층이다. 카메라 센서에 사용되는 이러한 물질은 크게 (1000 회까지) 민감도를 증가시킨다. 동시에 전력 소비 감소를 관찰했다. 스마트 폰에 대한 좋은 카메라는 그래 핀이 포함됩니다.

국내 환경의 준비,

그것은 집에서 그래 핀을 생산 할 수 있습니까? 그것은 예, 밝혀! 당신은 적어도 400 W의 주방 믹서기 용량을, 그리고 아일랜드의 물리학 자에 의해 개발 된 방법을 따라야합니다.

어떻게 집에서 그래 핀을 생산 했습니까? 이를 위해 믹서 컵 액체 세제 10-25 mL 및 분쇄 슬레이트 20~50 그램 첨가하여 물 500 ㎖에 부었다. 또한, 상기 장치는 그라 조각의 슬러리의 출현까지, 반 시간은 10 분에서 실행되어야한다. 그 결과 물질은 태양 전지의 전극에서의 사용을 허용 할 높은 전도성을해야합니다. 그래 핀은 국내 환경에서 생산되는 플라스틱의 특성을 향상시킬 수 있습니다.

산화물 나노

과학자들이 활발히 연구 및 내부 또는 탄소 메쉬의 에지에서 그러한 그라 구조는 분자의 부착 또는 산소를 함유하는 관능기 (들)이다. 이 고체 나노 옥사이드는 상업적 생산의 단계에 도달 한 제 이차원 이미지이다. 이 구조의 나노 및 마이크로 입자의 과학자들은 생산 샘플 센티미터.

따라서, 탄소 diofilizirovannym와 조합하여 그래 핀 옥사이드 최근 중국어 과학자 얻었다. 이 작은 꽃의 꽃잎에 개최되는 매우 가벼운 재질 cm 큐브입니다. 그러나이 새로운 물질이있는 그래 핀 산화물은 세계에서 가장 단단한 중 하나입니다.

생물 의학 응용 프로그램

그래 핀 옥사이드 선택성의 독특한 특성을 갖는다. 이 물질은 생물 의학 응용 프로그램을 찾을 수 있습니다. 그래서 과학자의 연구 덕분에 암의 진단에 그래 핀 산화물을 사용하는 것이 가능했다. 개발의 초기 단계에서 암을 감지는 나노 물질의 독특한 광학 및 전기적 특성을 수 있습니다.

또한 그래 핀 산화물은 의약품 및 진단의 표적 전달을 할 수 있습니다. 이 자료에 근거하여 흡착 바이오 센서는 DNA 분자를 가리키는이다.

산업용 애플리케이션

그래 핀 산화물에 기초하여 다양한 흡착제 감염된 dezaktsivatsii 천연 및 인공 물체에 적용될 수있다. 활성 나노 재료의 절단 지하수 및 지표수, 토양 및 방사성 핵종 그들을 삭제 처리 할 수있다.

그래 핀 산화물에서 필터는 특정 응용 프로그램에 전자 부품을 생산 superchistotoy 건물을 제공 할 수 있습니다. 이 물질의 고유 한 특성은 정밀 화학 분야 기술에 침투합니다. 특히, 방사성 산란 희귀 금속을 추출 할 수있다. 따라서, 그래 핀 옥사이드의 사용은 저 등급 광석에서 금을 추출 할 수있다.