I le 2010, na manumalo ai Geim ma Novoselov i le Nobel Prize in physics mo le la galuega i le graphene.O lenei taui ua tuua ai se lagona loloto i le toatele o tagata.A uma mea uma, e le o mea faigaluega faʻataʻitaʻi Nobel Prize uma e masani e pei o se lipine faʻapipiʻi, ma e le o mea uma suʻesuʻe e faʻapitoa ma faigofie ona malamalama e pei o le "lua-dimensional crystal" graphene.O le galuega i le 2004 e mafai ona tuʻuina atu i le 2010, lea e seasea maua i faamaumauga o le Nobel Prize i tausaga talu ai nei.
O le Graphene o se ituaiga mea e aofia ai se vaega e tasi o carbon atoms e vavalalata faʻapipiʻi i totonu o se lattice hexagonal honeycomb e lua-dimensional.E pei o taimane, graphite, fullerene, carbon nanotubes ma amorphous carbon, o se mea (mea faigofie) e aofia ai elemene carbon.E pei ona faʻaalia i le ata o loʻo i lalo, e mafai ona vaʻaia fullerenes ma carbon nanotubes e taʻavale i luga i se auala mai se tasi vaega o le graphene, lea e faʻapipiʻi e le tele o laulau o graphene.O suʻesuʻega faʻapitoa i le faʻaogaina o le graphene e faʻamatala ai meatotino o mea faigofie carbon (graphite, carbon nanotubes ma graphene) na tumau mo le lata i le 60 tausaga, ae e masani ona talitonu o ia mea e lua-dimensional e faigata ona tumau na o ia. na'o le fa'apipi'i i le vaega tolu-dimensional substrate surface po'o totonu o mea e pei o graphite.E leʻi oʻo i le 2004 na aveese ai e Andre Geim ma lana tamaititi aʻoga Konstantin Novoselov se vaega e tasi o le graphene mai le graphite e ala i faʻataʻitaʻiga na maua ai e suʻesuʻega i luga o le graphene se atinaʻe fou.
O le fullerene (agavale) ma le carbon nanotube (ogatotonu) e mafai ona faʻatatauina o loʻo taʻavale e se tasi vaega o le graphene i nisi auala, ae o le graphite (taumatau) o loʻo faʻaputuina e le tele o laulau o graphene e ala i le fesoʻotaʻiga a van der Waals malosi.
I aso nei, e mafai ona maua le graphene i le tele o auala, ma o metotia eseese ei ai o latou lava lelei ma le le lelei.Na maua e Geim ma Novoselov le graphene i se auala faigofie.I le fa'aaogaina o lipine manino o lo'o maua i supamaketi, na latou aveese ai le graphene, o se pepa kalafi e na'o le tasi le vaega o kaponi mafiafia, mai se fasi graphite pyrolytic maualuga.E faigofie lenei mea, ae o le pulea e le lelei tele, ma graphene i lalo ifo o le 100 microns (tasi vaesefulu o le millimita) e mafai ona maua, lea e mafai ona faʻaaogaina mo suʻega, ae faigata ona faʻaaogaina mo le faʻatinoga. talosaga.E mafai ona fa'aputuina ausa vaila'au fa'ata'ita'iga graphene ma le tele o le sefulu senitimita i luga o le u'amea.E ui lava o le vaega o loʻo i ai le faʻasologa faifaipea e naʻo le 100 microns [3,4], ua talafeagai mo le gaosiga o manaʻoga o nisi o talosaga.O le isi auala masani o le faʻavevelaina lea o le tioata silicon carbide (SIC) i le sili atu i le 1100 ℃ i totonu o le vacuum, ina ia faʻafefe ai le silicon atoms i tafatafa o le luga, ma toe faʻatulagaina isi carbon carbon, lea e mafai foi ona maua faʻataʻitaʻiga graphene ma mea lelei.
O le Graphene o se mea fou faʻatasi ai ma mea faʻapitoa: o lona eletise eletise e sili ona lelei e pei o le kopa, ma o lona faʻaogaina o le vevela e sili atu nai lo soʻo se mea e iloa.E matua manino lava.Na'o se vaega itiiti (2.3%) o le fa'alavelave fa'afuase'i fa'aalia le malamalama o le a mitiia e le graphene, ma o le tele o le malamalama o le a pasia.E matua mafiafia e o'o lava i atoma o le helium (o mole kesi sili ona laiti) e le mafai ona ui atu.O nei mea fa'ataulāitu e le tu'ufa'atasia mai le graphite, ae mai le quantum mechanics.O lona tulaga fa'ale-eletise ma mea fa'apitoa e iloa ai o lo'o i ai avanoa lautele fa'aoga.
E ui ina na o le graphene na aliali mai mo le itiiti ifo i le sefulu tausaga, ua faʻaalia ai le tele o faʻaoga faʻapitoa, lea e seasea maua i matata o le fisiki ma mea faitino.E sili atu ma le sefulu tausaga poʻo le tele foʻi o tausaga mo mea lautele e alu ese mai fale suʻesuʻe i le olaga moni.O le a le aoga o le graphene?Seʻi o tatou vaavaai i ni faaaʻoaʻoga se lua.
Eletise manino vaivai
I le tele o mea fa'aeletise, e mana'omia le fa'aogaina o mea fa'aoso manino e fai ma eletise.Uati fa'aeletonika, calculators, televise, fa'aaliga tioata vai, mata pa'i, paneta sola ma le tele o isi masini e le mafai ona tu'ua le i ai o eletise manino.O le eletise manino masani e faʻaaogaina le indium tin oxide (ITO).Ona o le tau maualuga ma le faʻatapulaʻaina o le tuʻuina atu o le indium, o meafaitino e vaivai ma leai se fetuutuunai, ma e manaʻomia le teuina o le electrode i le ogatotonu o le vacuum, ma o le tau e maualuga tele.Mo se taimi umi, sa taumafai saienitisi e suʻe lona sui.I le faaopoopo atu i manaoga o le manino, amio lelei ma le saunia faigofie, pe afai o le fetuutuunai o mea lava ia e lelei, o le a talafeagai mo le faia o "pepa eletise" poʻo isi masini faʻaaliga gaugau.O le mea lea, o le fetuutuunai o se itu taua tele foi.Graphene o se mea, lea e matua talafeagai mo electrodes manino.
Na maua e tagata suʻesuʻe mai le Iunivesite o Samsung ma chengjunguan i Korea i Saute le graphene ma le umi o le diagonal o le 30 inisi e ala i le tuʻuina atu o ausa vailaʻau ma tuʻuina atu i le 188 micron mafiafia polyethylene terephthalate (PET) ata tifaga e maua ai se graphene faʻavae mata paʻi [4].E pei ona faʻaalia i le ata o loʻo i lalo, o le graphene o loʻo tupu i luga o le pepa apamemea e muamua faʻapipiʻiina i le lipine vevela (vaega lanumoana lanumoana), ona faʻamavaeina lea o le pepa apamemea e ala ile vailaʻau, ma mulimuli ane faʻafeiloaʻi le graphene ile PET ata e ala ile faʻamafanafanaina. .
Mea faigaluega fa'atosina photoelectric fou
O le graphene e iai uiga fa'apitoa fa'apitoa.E ui lava e na'o le tasi le vaega o atoms, e mafai ona mitiia le 2.3% o le malamalama e tu'uina atu i le galu atoa mai le malamalama vaaia i le infrared.O lenei numera e leai se mea e fai ma isi mea faʻamaufaʻailoga o le graphene ma e fuafuaina e quantum electrodynamics [6].O le malamalama faʻafefe o le a taʻitaʻia ai le faʻatupuina o ave (eletonika ma pu).O le gaosiga ma le felauaiga o ave i graphene e matua ese lava mai i latou i semiconductors masani.O le mea lea e fetaui lelei ai le graphene mo mea faʻapipiʻi faʻainitaneti ultrafast.O lo'o fa'atatauina e mafai ona galue ia mea faigaluega fa'ainitaneti i le taimi ole 500ghz.Afai e faʻaaogaina mo le faʻasalalauina o faʻailoga, e mafai ona tuʻuina atu le 500 piliona zeros poʻo le tasi i le sekone, ma faʻamaeʻa le faʻasalalauina o mea o loʻo i totonu o lua Blu ray discs i le tasi sekone.
O tagata popoto mai le IBM Thomas J. Watson Research Center i le Iunaite Setete ua latou faʻaogaina le graphene e gaosia ai masini faʻapipiʻi ata e mafai ona galue i le 10GHz frequency [8].Muamua, o le graphene flakes na saunia i luga o se mea faʻapipiʻi e ufiufi i le 300 nm mafiafia silica e ala i le "tape tearing method", ona fai ai lea o le palladium auro poʻo le titanium gold electrodes ma le va o le 1 micron ma le lautele o le 250 nm na faia i luga.I lenei auala, e maua ai se masini faʻapipiʻi photoelectric faʻavae graphene.
Ata fa'ata'ita'i o mea faigaluega fa'aalumaina ata fa'a graphene ma fa'ata'ita'iina ata o fa'ata'ita'iga moni.O le laina pupuu uliuli i le ata e fetaui ma le 5 microns, ma o le mamao i le va o laina uʻamea e tasi le micron.
E ala i faʻataʻitaʻiga, na iloa ai e le au suʻesuʻe o lenei masini faʻapipiʻi faʻapipiʻiina photoelectric e mafai ona oʻo atu i le tele o taimi faigaluega o le 16ghz, ma e mafai ona galue i le saoasaoa maualuga i le galu umi mai le 300 nm (latalata i le ultraviolet) i le 6 microns (infrared), aʻo le masani photoelectric induction tube e le mafai ona tali atu i le malamalama infrared ma umi galu umi.Ole taimi faigaluega ole graphene photoelectric induction meafaigaluega o loʻo iai pea le avanoa tele mo le faʻaleleia.O lona tulaga maualuga e maua ai le tele o faʻamoemoega o talosaga, e aofia ai fesoʻotaʻiga, faʻatautaia mamao ma le mataʻituina o le siosiomaga.
I le avea ai o se mea fou ma mea faʻapitoa, o suʻesuʻega i luga o le faʻaogaina o le graphene o loʻo faʻaalia le tasi ma le isi.E faigata ona tatou faitauina i latou iinei.I le lumana'i, e ono iai ni paipa fa'aola e faia i le graphene, sui mole mole e fai i le graphene ma mole detectors e faia i le graphene i le olaga i aso ta'itasi... Graphene e faasolosolo malie mai i fafo o le falesu'esu'e o le a susulu i le olaga i aso uma.
E mafai ona matou faʻamoemoe o le tele o oloa faʻaeletoroni e faʻaaoga ai le graphene o le a faʻaalia i se taimi lata mai.Mafaufau i le manaia tele pe afai e mafai ona taai i luga a tatou telefonipoto ma netbooks, pipii i o tatou taliga, teu i totonu o a tatou taga, pe afifiina o tatou tapulima pe a le faaaogaina!
Taimi meli: Mati-09-2022