lovesouthernsocial.com

கிராபீன் என்பது தொழில்நுட்பத்தில் புரட்சியை ஏற்படுத்தக்கூடிய பல பண்புகளைக் கொண்ட ஒரு பொருள்

Pixabay இல் OpenClipart-Vectors படம்

கிராபீன் என்பது அறுகோண அமைப்புகளில் அமைக்கப்பட்ட கார்பன் அணுக்களின் இரு பரிமாண அடுக்குகளால் ஆனது, அதன் உயரம் அணுவின் உயரத்திற்கு சமம். கிராஃபைட்டின் மேற்பரப்பு அடுக்குகளை பிரித்தெடுப்பதன் மூலம் இந்த பொருளை உருவாக்க முடியும், இது பூமியில் ஏராளமான கனிமங்கள் மற்றும் கார்பனின் மிகவும் பொதுவான அலோட்ரோப்களில் ஒன்றாகும்.

கிராபெனின் இரசாயனப் பிணைப்புகள் மற்றும் தடிமன் ஆகியவை இந்த தனிமத்தின் இயந்திர எதிர்ப்பு மற்றும் வெப்ப மற்றும் மின் கடத்துத்திறன் போன்ற பல முக்கிய பண்புகளுக்கு காரணமாகின்றன. இந்த அம்சங்கள் விஞ்ஞானிகளையும் தொழில்நுட்பத் துறையையும் அவற்றின் எல்லையற்ற பயன்பாட்டின் சாத்தியக்கூறுகளால் ஈர்த்துள்ளன.

கிராபெனின் கண்டுபிடிப்பு

நிலையான, இரு பரிமாண கிராபெனை தற்செயலாக 2004 இல் ரஷ்ய இயற்பியலாளர்களான ஆண்ட்ரே கெய்ம் மற்றும் கான்ஸ்டான்டின் நோவோசெலோவ் கண்டுபிடித்தனர். இந்த கண்டுபிடிப்பு ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு 2010 இல் இயற்பியலுக்கான நோபல் பரிசைப் பெற்றது. இருப்பினும், இந்த கார்பன் அலோட்ரோப்பின் இருப்பு 1930 முதல் அறியப்படுகிறது.

கிராபெனின் பண்புகள்

கிராபெனின் பல பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது, இது பல தொழில்நுட்ப பயன்பாடுகளைக் கொண்ட ஒரு பொருளாக அமைகிறது. இந்த அலோட்ரோப்பின் முக்கிய பண்புகளை அறிந்து கொள்ளுங்கள்.

இயந்திர பண்புகளை

இதுவரை அறியப்பட்டவற்றில் கிராபெனின் வலிமையான பொருள். இந்த எதிர்ப்பு அதன் கார்பன் அணுக்களுக்கு இடையே உருவாகும் வலுவான பிணைப்பிலிருந்து உருவாகிறது. எஃகு போன்ற சிவில் கட்டுமானத்தில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்கள் இந்த அழுத்தத்தில் மூன்றில் ஒரு பகுதியை மட்டுமே தாங்கும்.

கிராபெனின் மற்றொரு சுவாரசியமான பண்பு அதன் உயர் யங் மாடுலஸ் ஆகும், இது எதிர்ப்புத் தன்மையுடன் கூடுதலாக, இந்த பொருள் மிகவும் மீள்தன்மை கொண்டது என்பதைக் குறிக்கிறது. எனவே, ஒப்பீட்டளவில் எளிதாக அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்ப முடியும்.

ஒவ்வொரு கார்பன் அறுகோணத்தின் சிறிய பகுதிகளும் கிராபெனின் அதிக ஊடுருவ முடியாத தன்மைக்கு பொறுப்பாகும், இது ஹைட்ரஜன் வாயு போன்ற அவற்றின் கொள்கலன்களில் இருந்து எளிதில் கசியும் வாயுக்களை வைத்திருக்கும் திறன் கொண்ட ஒரு சிறிய வலையாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். மிகவும் எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டதாக இருப்பதுடன், கிராபெனின் மிகவும் இலகுவானது: அதன் அடர்த்தி 0.77 g/m², வேறுவிதமாகக் கூறினால், காகிதத் தாளை விட ஆயிரம் மடங்கு இலகுவானது.

மின் பண்புகள்

எலக்ட்ரான்கள் விலகல் அல்லது மோதல்கள் இல்லாமல் கிட்டத்தட்ட சுதந்திரமாக கிராபெனின் மூலம் பரப்ப முடியும். கார்பன் பிணைப்புகளின் அறுகோண அமைப்பு காரணமாக, எலக்ட்ரான்கள் இந்த மெல்லிய அடுக்குகளுக்குள் சார்பியல் வேகத்தில், அதாவது ஒளியின் வேகத்திற்கு அருகில் நகரும்.

அறை வெப்பநிலையில், கிராபெனின் மின் எதிர்ப்புத் திறன் மிகக் குறைவாக உள்ளது. எனவே, இந்த உறுப்பு சிறந்த உலோக கடத்தியாக கருதப்படுகிறது.

ஒளியியல் பண்புகள்

97.5% சம்பவ ஒளியைக் கடந்து செல்ல அனுமதிப்பதன் மூலம், கிராபெனின் நிர்வாணக் கண்ணுக்குத் தெரியாது. இந்த ஒளியியல் நடத்தை கிராபெனில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் சார்பியல் பண்புகளிலிருந்து எழுகிறது. கிராபெனின் பல தாள்களை அடுக்கி வைப்பதன் மூலம், அதன் மீது கிட்டத்தட்ட அனைத்து கதிர்வீச்சு சம்பவங்களையும் உறிஞ்சும் திறன் கொண்ட ஒரு முழுமையான கருப்பு உடலை உருவாக்க முடியும் என்பதை இது குறிக்கிறது.

வெப்ப பண்புகள்

அதன் மின் பண்புகள் காரணமாக, கிராபென் ஒரு சிறந்த வெப்ப கடத்தி. அறியப்பட்ட எந்தவொரு பொருளையும் விட இந்த பொருள் வேகமாக வெப்பத்தை வெளியேற்றும் திறன் கொண்டது. மேலும், சில ஆய்வுகள் அதன் உருகும் வெப்பநிலை 3851 °C என்று கூறுகின்றன.

எனவே, கிராபெனின் முக்கிய பண்புகள் மற்றும் பண்புகள்:

• இது மிகவும் மெல்லியது: இது ஒரு அணுவின் தடிமன்;
• இது மிகவும் எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டது: எஃகு விட சுமார் 200 மடங்கு வலிமையானது;
• இது நெகிழ்வானது;
• இது நீர்ப்புகா;
• இது வெளிப்படையானது: சுமார் 97.5% ஒளிக்கதிர்களை கடத்துகிறது;
• இது அதிக வெப்ப மற்றும் மின் கடத்துத்திறன் கொண்டது: இது தாமிரத்தை விட 100 மடங்கு வேகமாக மின் ஆற்றலை கடத்துகிறது. கிராபெனின் வழியாக எலக்ட்ரான்கள் பயணிக்கும் வேகம் 1000 கிமீ/வி (சிலிகானை விட 60 மடங்கு வேகம்) என்றும் ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன;
• இது அதிக கடினத்தன்மை கொண்டது
• இது குறைவான ஜூல் விளைவைக் கொண்டுள்ளது: எலக்ட்ரான்களை நடத்தும் போது வெப்ப வடிவில் குறைந்த ஆற்றலை இழக்கிறது.

கிராபெனின் பயன்பாடுகள்

அதன் பண்புகள் மற்றும் பண்புகள் காரணமாக, கிராபெனின் அறியப்பட்ட மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய பொருட்களில் ஒன்றாகும். அதன் தொழில்நுட்ப பயன்பாடுகள் பரந்தவை, ஆனால் இந்த பொருளை பெரிய அளவில் உற்பத்தி செய்யும் திறனால் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளன. மடிப்பு எல்இடி திரைகள், ஒளிமின்னழுத்த செல்கள், அதிக திறன் கொண்ட டிரான்சிஸ்டர்கள், சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள், ஹீட் சிங்க்கள் மற்றும் சூப்பர் செல்போன் பேட்டரிகள் போன்ற சாதனங்கள் கிராபெனைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்பட்ட தொழில்நுட்பங்களின் சில எடுத்துக்காட்டுகளாகும்.

கூடுதலாக, கிராபெனை மற்ற ஆய்வுப் பகுதிகளிலும் பயன்படுத்தலாம், அவை:

குடிநீர்

கிராபென்-உருவாக்கப்பட்ட சவ்வுகள் கடல் நீரை உப்புநீக்கம் செய்து சுத்திகரிக்க வல்லவை

CO2 உமிழ்வுகள்

தொழில்கள் மற்றும் வணிகங்களால் உருவாகும் வாயுக்களை பிரிப்பதன் மூலம் கிராபெனின் வடிகட்டிகள் CO2 உமிழ்வைக் குறைக்கும்.

நோய் கண்டறிதல்

மிக வேகமான பயோமெடிக்கல் சென்சார்கள் கிராபெனை அடிப்படையாகக் கொண்டவை மற்றும் நோய்கள், வைரஸ்கள் மற்றும் பிற நச்சுகளை கண்டறிய முடியும்.

கட்டுமானம்

கான்கிரீட் மற்றும் அலுமினியம் போன்ற கட்டுமானப் பொருட்கள் கிராபெனின் சேர்க்கையுடன் இலகுவாகவும் வலுவாகவும் மாறும்

அழகியல்

கிராபெனை தெளிப்பதன் மூலம் முடி நிறத்தை 30 கழுவுதல் வரை நீடிக்கும்

நுண் சாதனங்கள்

கிராபெனின் மூலம் சிலிக்கானை மாற்றுவதால் சிறிய மற்றும் வலுவான சில்லுகள்

ஆற்றல்

சூரிய மின்கலங்கள் சிறந்த நெகிழ்வுத்தன்மை, அதிக வெளிப்படைத்தன்மை மற்றும் கிராபெனைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் குறைந்த உற்பத்திச் செலவுகளைக் கொண்டுள்ளன

மின்னணுவியல்

சிறந்த மற்றும் வேகமான ஆற்றல் சேமிப்பு கொண்ட பேட்டரிகள்

இயக்கம்

பைக்குகள் கிராபெனைப் பயன்படுத்தி 350 கிராம் எடையுள்ள உறுதியான டயர்கள் மற்றும் பிரேம்களைக் கொண்டிருக்கலாம்

கிராபென் தொடர்பான ஆய்வுகளில், இணையத்திற்கான புதிய தரவு பரிமாற்ற கேபிள்களின் வளர்ச்சியை உள்ளடக்கியவை தனித்து நிற்கின்றன. பத்திரிக்கை வெளியிட்டுள்ள கணக்கெடுப்பின்படி இயற்கை தொடர்பு, கிராபெனில் எலக்ட்ரான்கள் அடையும் அனைத்து வேகத்தையும் பயன்படுத்திக் கொள்ள யோசனை உள்ளது - செல்கள் தற்போது பயன்படுத்தப்படும் கேபிள்களை விட நூற்றுக்கணக்கான மடங்கு வேகமாக அதில் நகரும்.

பிரேசிலுக்கு கிராபெனின் முக்கியத்துவம்

கிராபெனின் உற்பத்திக்கான மலிவான மற்றும் திறமையான முறைகளைத் தேடும் தொழில்நுட்ப பந்தயத்தின் ஒரு பகுதியாக பிரேசில் உள்ளது. தேசிய கனிம உற்பத்தித் துறை (டிஎன்பிஎம்) தயாரித்த அறிக்கையின்படி, கிராஃபீன் சந்தையானது, 10 ஆண்டுகளில் 1 டிரில்லியன் டாலர்கள் வரை அடையக்கூடிய சாத்தியக்கூறுடன், உலகிலேயே மிகவும் இலாபகரமான ஒன்றாக இருக்க வேண்டும். கூடுதலாக, பிரேசில் உலகிலேயே மிகப்பெரிய கிராபெனின் இருப்பைக் கொண்டுள்ளது.

கிராபெனின் விலை

அதைப் பெறுவதற்கான அதன் சிக்கலான வழிமுறையின் காரணமாக, கிராபெனின் விலை இன்னும் அதிகமாக உள்ளது. இந்த பொருளின் தூய மற்றும் மெல்லிய அடுக்குகளை உற்பத்தி செய்ய அனுமதிக்கும் மிகவும் தற்போதைய நுட்பங்கள் செப்புத் தாள்கள் போன்ற உலோக அடி மூலக்கூறுகளில் நீராவி படிவுகளுடன் வேலை செய்கின்றன.

தற்போது, ​​2.08 செ.மீ 1.54 செ.மீ கிராபெனின் தாள் $275 வரை செலவாகும்: சராசரியாக ஒரு சதுர அங்குலத்திற்கு $21. இருப்பினும், அசுத்தங்கள் மற்றும் சமச்சீரற்ற தன்மை போன்ற காரணிகள் இந்த விலையை கடுமையாக குறைக்கலாம். கிராஃபைட்டிலிருந்தும் கிராபெனைப் பெறலாம்: 1 கிலோ கிராஃபைட்டுடன், தோராயமாக 1 டாலர் செலவாகும், 150 கிராம் கிராபெனை உற்பத்தி செய்ய முடியும், அதன் மதிப்பு 15 ஆயிரம் டாலர்களைத் தாண்டியது.

கிராபெனின் பற்றிய ஆர்வம்

• ஐரோப்பிய ஒன்றியத்தில் இருந்து கிராபெனின் முதன்மைத் திட்டம், கிராபெனின் தொடர்பான ஆராய்ச்சி, பயன்பாடுகள் மற்றும் தொழில்துறை அளவில் உற்பத்தி மேம்பாட்டிற்காக சுமார் 1.3 பில்லியன் யூரோக்களை ஒதுக்கியது. மொத்தத்தில், 23 நாடுகளைச் சேர்ந்த 150 நிறுவனங்கள் இந்தத் திட்டத்தில் பங்கேற்கின்றன.
• விண்வெளி பயணத்திற்காக உருவாக்கப்பட்ட முதல் சூட்கேஸ் அதன் கலவையில் கிராபெனைக் கொண்டுள்ளது. அதன் ஏவுதல் 2033 இல் திட்டமிடப்பட்டுள்ளது, நாசா செவ்வாய் கிரகத்திற்கு பயணங்களை மேற்கொள்ள திட்டமிட்டுள்ளது.
• போரோபீன் என்பது கிராபெனின் புதிய போட்டியாளர். இந்த பொருள், 2015 இல் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, கிராபெனின் மேம்படுத்தப்பட்ட பதிப்பாகக் காணப்படுகிறது, இது இன்னும் நெகிழ்வான, எதிர்ப்பு மற்றும் கடத்தும் தன்மை கொண்டது.