گرافن چیست

جدول محتواها

گرافن چیست ؟

اگر چه کربن می تواند با پیوند برقرار کردن با چهار اتم  یک شبکه ی سه بعدی در الماس را ایجاد کند ، اما وقتی کربن با سه اتم کربن پیوند برقرار میکند یک ورقه ی دوبعدی ایجاد می شود .  این ورقه ها را گرافن می نامند .   گرافیت ماده ای است که در نوک مدادها از آن استفاده می شود  و این ماده از ورقه  های گرافن که بر روی هم انباشته شده اند تشکیل شده اند .بین  ورقه های گرافن در گرافیت ، فضای خالی وجود دارد . همانطور که در شکل می بینید ، ورقه ها توسط نیروی واندروالانس به هم پیوند شده اند .  

ورقه ها

ورقه ها همانطور که در شکل می بینید از  اتم های کربن تشکیل شده اند که شکل شش گوش دارد و هر اتم کربن با پیوند کوالانسی به سه اتم دیگر متصل شده است .هر ورق  تنها به اندازه ی یک اتم ضخامت دارد و به عنوان یک مولکول تنها در نظر گرفته می شود. گرافن ساختاری شبیه نانو لوله های کربنی دارد تنها تفاوت گرافن با این نانو لوله ها این  است که به صورت مسطح هستند در حالیکه نانو لوله ها همانطور که قبلا نیز گفته شد به حالت استوانه ای می باشند .

خواص :

  ورقه ها از اتم های کربن که به شکل شش گوش به هم پیوند شده اند تشکیل یافته است .  هر اتم کربن با پیوند کوالانسی به سه اتم دیگر متصل است . به خاطر استحکام پیوند کوالانسی بین اتم های کربن ، گرافن استحکام کششی بسیار بالایی دارد . به علاوه گرافن ، بر خلاف باکی بالها و نانو لوله های کربنی ، به خاطر مسطح بودنش هیچ درونی ندارد .  در باکی بالها و نانو لوله ها که هر اتم کربن  بر روی سطح قرار دادرد تنها می تواند با  مولکولهایی که آن را احاطه کرده اند واکنش و تعامل داشته باشد . در گرافن هر اتم از دو طرف قابل دسترسی است و  می تواند تعامل بیشتری با مولکولهای اطرافش داشته باشد .  اتم های کربن تنها با سه  اتم پیوند شده اند ، ولی توانایی اتصال به چهار اتم کربن نیز در آنها وجود دارد . این  توانایی  به همراه استحکام کششی بالا و نسبت  سطح به حجم بالا ، این مواد را به یک ماده ی عالی برای ساخت کامپوزیتها تبدیل کرده است .  محققان گزارش کرده اند که مخلوط گرافن در یک اپوکسی ، افزایش استحکامی برابر با  نانو لوله ها را ایجاد کرده است . خواص الکتریکی کلیدی آن حرکت و موبایلیته ی الکترونهاست . حرکت الکترونهای گرافن سریعتر از هر ماده ی دیگری است  و محققان در حال گسترش ترانزیستورهایی بر روی آن هستند که سرعت بالایی دارد .یکی دیگر از کاربردهای جالب آن، استفاده از خاصیتی است که ورقه های گرافن تنها به اندازه ی یک اتم ضخامت دارند . محققان دریافته اند که  آنها می توانند از نانو متخلخل ها برای آنالیز DNA   استفاده کنند . وقتی مولکول DNA  از نانو متخلخل ها که ولتاژی  به آنها وصل شده ، عبور میکنند ، محققان می توانند با استفاده از تغییر در جریان الکتریکی ساختار DNA   را تشخیص دهند .از آنجایی که گرافن بسیار نازک است ، ساختار DNA   وقتی از یک نانو متخلخل قرار گرفته بر روی ورقه های گرافن عبور میکند ، رزولوشون بالاتری خواهد داشت .

سبکی و نازکی :

  هر چیزی که تنها به اندازه ی یک اتم ضخامت داشته باشد بسیار سبک خواهد بود .  

خواص الکترونیکی :

  یکی از مفیدترین خواص گرافن ، خاصیت الکترونیکی آن است . اتم های کربن ۶ الکترون دارند . ۲ تا از این الکترونها در پوسته ی داخلی و ۴ تای آن در پوسته ی خارجی قرار دارد . ۴ اتمی که در پوسته ی بیرونی قرار دارد می تواند در واکنشهای شیمیایی شرکت کرده و با اتم های دیگر تشکیل پیوند دهد .  اما هر اتم کربن تنها به سه اتم دیگر متصل شده است ، و یک اتم به صورت آزاد قرار دارد . این الکترون آزاد الکترون Pi    (π)  نامیده می شود . این اوربیتالهای pi   همپوشانی کرده و پیوند کربن-کربن در گرافن را بهبود می بخشد . اساسا ، خاصیت الکترونی آن به خاطر پیوند و ضد پیوند این اوربیتالهای پی است .  

خواص نوری :

  توانایی جذب ۲٫۳ درصد از نور سفید در گرافن یک خاصیت بسیار ویژه است .این موضوع به خاطر  خاصیت الکترونیکی آن است که قبلا نیز گفته شد . الکترونها مانند حاملهای بار بدون جرم عمل میکنند .     برگرفته شده از nano-mag.ir

60 فکر در مورد “گرافن چیست

  1. خاطره کیانی گفت:

    آیا می‌توانید توضیحی در مورد چگونگی استفاده از گرافن در ترانزیستورها و تاثیر آن بر سرعت عملکرد ارائه کنید؟ لحن تخصصی شما در این زمینه جذاب است.

  2. ضیا داور گفت:

    مقاله بسیار جالبی بود. گرافن چیست و چرا خواص الکتریکی آن در پژوهش‌های نانو بسیار مهم تلقی می‌شود؟ این اطلاعات بسیار مفید هستند.

  3. مهریار مفتاح گفت:

    پس با اضافه کردن ورقه‌های گرافن به اپوکسی، چقدر می‌توانیم به بهبود استحکام کیفی دست یابیم؟ این موضوع برای مهندسی مواد اهمیت زیادی دارد.

  4. یعقوب نقدی گفت:

    گرافن چیست و چگونه خاصیت ۲.۳ درصدی جذب نور سفید را دارد؟ آیا این خاصیت برای فناوری‌های نوری کاربردی است؟ توضیحات اضافی کمک می‌کند.

  5. رامبُد قاضی گفت:

    به نظر می‌رسد گرافن ترکیبی بسیار خارق‌العاده است. می‌توانید توضیح دهید این ماده چگونه بر روی تحلیل DNA تاثیر می‌گذارد؟

  6. گلنار قاضی گفت:

    اطلاعات موجود در مقاله بسیار کاربردی بود. خواص الکترونیکی گرافن چگونه بر روی طراحی تجهیزات نوین الکترونیکی تاثیر می‌گذارد؟

  7. پدرام کاکاوند گفت:

    گرافن چیست؟ چرا این ماده به دلیل ساختار دو بعدی‌اش توجه زیادی را جلب کرده است؟ این ویژگی‌ها چه تاثیری بر فناوری‌های آینده خواهد داشت؟

  8. ساینا خراسانی گفت:

    توضیحات شما در مورد گرافن بسیار مفید بود. آیا می‌توان انتظار داشت که این ماده در آینده، استفاده‌های بیشتری پیدا کند؟

  9. بهار رحمانیان گفت:

    گرافن چیست و چرا توانایی جذب نور آن برای تحقیقات نوری بسیار مهم است؟ اطلاعات بیشتری در این باره لطفا ارائه دهید.

  10. شهره فولادوند گفت:

    موضوع گرافن بسیار جذاب به نظر می‌رسد. آیا استفاده از گرافن پیچیدگی‌های خاصی در روند تولید صنعتی دارد؟ دوست دارم بیشتر بدانم.

  11. مامک صدیقی گفت:

    خواص استثنایی گرافن باعث شده که در اپوکسی‌ها کاربرد خاصی داشته باشد. آیا مقاله جزئیاتی درباره ترکیب گرافن با مواد دیگر هم دارد؟

  12. آوند خمسه گفت:

    آیا در این مقاله به روش‌های تولید صنعتی گرافن هم اشاره شده است؟ ممنون می‌شوم که بیشتر درمورد تولید گرافن توضیح دهید.

  13. یاسمن کرمانی گفت:

    چرایی قابلیت افزایش استحکام گرافن در اپوکسی‌ها چیست و چه عوامل موثری در این خاصیت دخیل هستند؟

  14. سپینود نیشابوری گفت:

    من تازه با گرافن آشنا شدم و خیلی خواص جالبی دارد. این ماده چگونه می‌تواند در بهبود ترانزیستورها مؤثر باشد؟

  15. کاووس امیری گفت:

    آیا در این مقاله به کاربردهای پزشکی گرافن اشاره شده است؟ خیلی دوست دارم بدانم گرافن چگونه در این زمینه مورد استفاده قرار می‌گیرد؟

  16. کوشیار کامکار گفت:

    ورقه‌های گرافن واقعا شگفت‌انگیز هستند! چه تفاوتی بین گرافن و گرافیت است؟ می‌شود کاربردهای اصلی هر کدام را بگویید؟

  17. کامبیز قهرمانیان گفت:

    آیا در این مقاله به مزایا و معایب استفاده از گرافن در فناوری‌های نوین هم پرداخته شده است؟

  18. ثمر جهانی گفت:

    خواص الکترونیکی گرافن بسیار جذاب است. لطفاً در مورد اینکه چگونه الکترون‌های pi در رسانایی گرافن تأثیرگذارند، توضیح دهید.

  19. آریا ساعی گفت:

    اینکه گرافن توانایی افزایش استحکام اپوکسی‌ها را دارد، چه مزیتی برای صنایع کامپوزیت فراهم می‌کند؟

  20. غزاله دانایی‌فر گفت:

    سرویس‌دهنده عزیز، آیا اطلاعات بیشتری در مورد واکنش‌پذیری گرافن با دیگر مواد ارائه می‌دهید؟ این موضوع برای تحقیق من مهم است.

  21. پُژمان بهشتی گفت:

    آیا می‌توانید توضیح دهید که گرافن چه مزیت‌هایی نسبت به مواد دیگر مانند نانو لوله‌های کربنی دارد و چگونه این ویژگی‌ها می‌توانند در صنعتی خاص مفید باشند؟

  22. الهه روحانی گفت:

    ممنون از توضیحات درباره ساختار گرافن. می‌شود بیشتر در مورد کاربردهای خاص آن در زمینه‌های پزشکی و بیوتکنولوژی توضیح دهید و چگونه می‌توان از این ویژگی‌ها بهره برد؟

  23. جهان آدینه گفت:

    گرافن چیست و چرا این ماده در مقایسه با دیگر نانومواد در دنیای فناوری این‌قدر حائز اهمیت و توجه قرار گرفته است؟

  24. جعفر جهانگیری گفت:

    قدرت استحکام کششی گرافن چقدر است و چه عواملی باعث می‌شود این ماده تا این حد مقاوم باشد؟ می‌توانید آن را با سایر مواد مقایسه کنید؟

  25. مقصود مجتبایی گفت:

    چگونه گرافن می‌تواند در تحلیل DNA کمک کند؟ آیا این روش‌ها به صورت عملی در حال حاضر استفاده می‌شوند و چه مزایایی نسبت به روش‌های سنتی دارند؟

  26. رسام هومن گفت:

    مقاله جالبی بود! دوست دارم بیشتر بدانم که گرافن در حوزه الکترونیک چگونه اعمال می‌شود و چه نوآوری‌هایی بر پایه این ماده صورت گرفته است.

  27. مهستی آشنا گفت:

    ورقه‌های گرافن چگونه ساخته می‌شوند و دقیقاً چه کاربردهایی در صنعت کامپوزیت دارند؟ چه نوآوری‌هایی در این زمینه می‌شناسید؟

  28. وندا پناهیان گفت:

    لطفاً به زبان ساده توضیح دهید که گرافن چیست و چگونه ساخته می‌شود. بسیار علاقه‌مندم تا بیشتر در مورد کاربردهای روزمره آن بدانم.

  29. پریا مقدم گفت:

    آیا گرافن در حال حاضر به صورت تجاری در محصولات موجود استفاده می‌شود؟ اگر بله، می‌توانید چند مثال کاربردی از این محصولات ذکر کنید؟

  30. بهدخت سراج گفت:

    در دنیای نانو مواد، جایگاه گرافن نسبت به نانولوله‌های کربنی چگونه است و چه تفاوت‌هایی بین این دو در کاربردهای علمی و صنعتی وجود دارد؟

  31. رامتین یثربی گفت:

    گرافن چیست و چه تفاوت‌هایی با نانو لوله‌های کربنی دارد؟ آیا گرافن مستحکم‌تر است یا نانو لوله‌ها؟ لطفاً در مورد این دو ماده توضیح بیشتری دهید.

  32. نیوشا موسویان گفت:

    محتوای ارائه شده درباره گرافن بسیار دقیق و جامع است، اما من هنوز نمی‌دانم کاربرد اصلی آن در صنعت چیست؟ لطفاً نمونه‌هایی را ذکر کنید.

  33. عماد تهرانی گفت:

    استفاده از گرافن در اپوکسی چه تغییراتی در مقاومت مواد ایجاد می‌کند؟ آیا این تغییرات به‌طور چشمگیری در محصولات نهایی مشاهده می‌شود یا نه؟

  34. سرواد طالقانی گفت:

    دوست عزیز، می‌توانید درباره خواص نوری گرافن توضیحات بیشتری بدهید؟ چه ویژگی‌هایی باعث توانایی جذب نور در گرافن شده است؟

  35. مهناز مقدم گفت:

    با توجه به توضیحات، آیا می‌شود گفت گرافن به دلیل قدرت بالای الکترون‌ها می‌تواند در الکترونیک جایگزین سیلیکون شود؟ محدودیت‌های احتمالی در این زمینه چیست؟

  36. شمس میردامادی گفت:

    گرافن چیست و چطور می‌توان از آن برای بهبود خواص نانومواد استفاده کرد؟ آیا در زمینه انرژی‌های نو نیز کاربردهایی دارد؟

  37. علی قمیشی گفت:

    متوجه شدم گرافن نازک و سبک است، اما چطور می‌تواند به عنوان ماده مقاوم استفاده شود؟ آیا آزمایش‌های دیگری برای بررسی استحکام آن انجام شده‌اند؟

  38. خسرو خاموشی گفت:

    چطور می‌توان از گرافن در تحلیل DNA استفاده کرد و این تکنیک‌ها چقدر مؤثرند؟ آیا این روش در آزمایشگاه‌ها کاربردی است یا هنوز تحقیقاتی است؟

  39. واژه ساعی گفت:

    در توصیف شما از گرافن، اشاره کردید که ترکیب آن با اپوکسی می‌تواند استحکام بیشتری ایجاد کند. آیا در زمینه‌هایی مانند ساخت و ساز کاربرد واقعی دارد؟

  40. عادل پایدار گفت:

    گرافن چیست و در چه موارد دیگری از این ماده می‌توان استفاده کرد؟ آیا به‌طور گسترده در لوازم روزمره به کار گرفته می‌شود یا کاربردهای خاص‌تری دارد؟

  41. غزاله رهنما گفت:

    در متن اشاره شده که گرافن استحکام کششی بالایی دارد. آیا می‌توان از این ماده در ساخت خودروهای مقاوم‌تر بهره برد؟

  42. رهاد ذاکری گفت:

    مهمترین تفاوت گرافن با نانو لوله های کربنی به لحاظ ساختاری چیست و چه تاثیری بر کاربردهای آن دارد؟

  43. سامی نیلوفری گفت:

    مطالب جالبی در مورد ویژگی‌های گرافن و کاربردهایش ارائه شده. آیا این ماده در صنعت پزشکی نیز می‌تواند انقلابی ایجاد کند؟

  44. بابک آشتیانی گفت:

    گرافن چیست و چه خواصی آن را از دیگر مواد کربنی مانند گرافیت متمایز می‌کند؟ لطفاً کاربردهای صنعتی آن را نیز توضیح دهید.

  45. سمینه عراقی گفت:

    با توجه به خواص الکترونیکی بی‌نظیر گرافن، چه پتانسیل‌هایی برای بهبود دستگاه‌های الکترونیکی آینده دارد؟

  46. قیصر ترکاشوند گفت:

    خواص الکتریکی بی‌نظیر گرافن جالب است. آیا ممکن است در تولید باتری‌های قدرتمند و سبک از این ماده استفاده شود؟

  47. مژده فرامرزی گفت:

    آیا گرافن می‌تواند در صنعت روزنامه‌نگاری استفاده شود؟ ویژگی‌های خاص این ماده به چه شکلی می‌تواند به این صنعت کمک کند؟

  48. افری عبادی گفت:

    گرافن چیست و چه خاصیتی دارد که برای آنالیز DNA در تحقیقات علمی مفید است؟ لطفاً توضیح دهید.

  49. پاشا شریعتی گفت:

    چگونه می‌توان از خواص نوری و الکترونیکی گرافن برای توسعه فناوری‌های جدید بهره برد؟ لطفا با مثال توضیح دهید.

  50. هیوا محجوب گفت:

    جالب است که گرافن از اتم‌های کربن ساخته شده. آیا می‌توان از این ماده برای ساخت ابزارهای پزشكی استفاده کرد؟ لطفاً توضیح دهید.

  51. آریا فولادوند گفت:

    می‌دانستم که گرافن در نوک مدادها به کار می‌رود، اما چطور خاصیت‌های الکترونیکی آن به کامپوزیت‌ها کمک می‌کند؟ توضیحات بیشتری ارائه می‌دهید؟

  52. گلرخ نجفی گفت:

    این مقاله بسیار جامع و کاربردی بود. گرافن چیست و چه کاربردهایی در زمینه‌ نانو تکنولوژی دارد که تاکنون مطرح نشده‌اند؟

  53. کامبخش چاوشی گفت:

    گرافن چیست و چرا استحکام کششی بالایی دارد؟ آیا این ویژگی برای مصارف صنعتی محدودیتی ایجاد می‌کند؟

  54. لادن طالب‌زاده گفت:

    می‌توانید توضیح بدهید که چگونه گرافن در فناوری اپوکسی نقش دارد و چه مزایایی در این زمینه ایجاد می‌کند؟

  55. بختیار لاجوردی گفت:

    من اطلاعات کمی درباره گرافن دارم. لطفاً توضیح دهید گرافن در ترانزیستورها چه نقشی ایفا می‌کند و چرا سرعت بالا مهم است؟

  56. سمراد آژند گفت:

    خواستم بپرسم در مورد خاصیت الکترونیکی گرافن، آیا این ویژگی بر هزینه تولید گرافن تأثیرگذار است؟

  57. صلاح مصاحب گفت:

    گرافن چیست و چرا نسبت سطح به حجم بالای آن در علم مواد مهم است؟ آیا این ویژگی امکان خلاقیت‌های جدیدی را به وجود می‌آورد؟

  58. دنیا باطنی گفت:

    اینکه گرافن می‌تواند ساختار DNA را با رزولوشن بالا تشخیص دهد، جزئیات بیشتری ارائه می‌دهید؟ چه تاثیری در پیشرفت علوم زیستی دارد؟

  59. لیلا طریقت گفت:

    چقدر جالب که گرافن تنها یک اتم ضخامت دارد! چطور این ویژگی بر استحکام و کارایی در صنعت تأثیر می‌گذارد؟

  60. کیمیا عزیزی گفت:

    در زمینه نانو تکنولوژی، گرافن چیست و چگونه محققان از آن در صنایع مختلف استفاده می‌کنند؟

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *