그라핀은 광학, 전기, 역학 성능이 뛰어나 재료과학, 마이크로나노 가공, 에너지, 생물의학, 의약품 수송 등 분야에서 중요한 응용 전망을 가지고 있어 미래의 혁명적인 재료로 여겨진다. 영국 맨체스터 대학의 물리학자인 앙드레 그램과 콘스탄틴 노보쇼로프는 마이크로기계 박리법을 통해 흑연에서 그래핀을 분리하는 데 성공하여 20 10 노벨 물리학상을 수상했다. 그라핀 분말 생산에 일반적으로 사용되는 방법은 기계 박리법, 산화 복원법, SiC 외연 성장법, 박막 생산 방법은 화학기상침착법 (CVD) 이다.
2065438+2008 년 3 월 3 1 일, 중국 최초의 그라핀 유기 태양열 광전기 완전 자동 생산 라인이 산둥 호택에서 착공됐다.
기본 소개 중국어 이름: 그래핀 영어 이름: Graphene 애플리케이션 분야: 물리적, 재료, 전자 정보, 컴퓨터 등. 캐리어 이동률:15000cm2/(v s) (실온) 열전도도: 5300W/mK (단일 층) 이론 영률: 1.0TPa 연구 사실 그래핀은 원래 자연계에 존재하지만, 단층 구조는 벗기기 어렵다. 흑연은 흑연을 형성하고 두께가 1 mm 인 흑연에는 약 300 만 층의 흑연이 함유되어 있다. 연필이 종이를 가볍게 가로지르면 남은 흔적이 몇 층이나 심지어 그라핀 한 겹일 수도 있다. 2004 년에 맨체스터 대학교의 두 과학자인 안드레 하임과 콘스탄틴 노보쇼로프는 흑연박판을 매우 간단한 방법으로 얇게 만들 수 있다는 것을 알게 되었습니다. 그들은 높은 방향 열분해 흑연에서 흑연 조각을 벗겨 내고, 그 양면을 특수 테이프에 붙이고, 테이프를 뜯어 흑연 조각을 둘로 나누었다. 이렇게 계속하면 시트가 점점 얇아지고 있다. 마지막으로, 그들은 탄소 원자 한 겹으로만 구성된 얇은 조각을 얻었습니다. 이것이 바로 그라핀입니다. 이후 그래핀을 준비하는 새로운 방법이 속출하고 있다. 2009 년 앙드레 하임과 콘스탄틴 노보쇼로프는 각각 싱글 레이어와 더블 그라핀 시스템에서 정수 양자 홀 효과와 실온하의 양자 홀 효과를 발견해 20 10 노벨 물리학상을 수상했다. 그라핀이 발견되기 전에 대부분의 물리학자들은 열역학적 요동이 어떤 2 차원 결정체도 유한 온도에서 존재할 수 없다고 생각한다. 그래서 그 발견은 즉시 응집상태 물리학계에 충격을 주었다. 이론계와 실험계 모두 완벽한 2 차원 구조가 절대영하에서는 안정될 수 없다고 생각하지만, 실험에서 단층그래핀을 준비할 수 있다. 2065438 년 3 월 3 1 일 중국 최초의 그라핀 유기 태양열 광전기 완전 자동 생산 라인이 산둥 호택에서 착공됐다. 이 프로젝트는 주로 저조한 빛 하에서 전기를 생산할 수 있는 그라핀 유기 태양전지 (이하 그라핀 OPV) 를 생산하여 응용이 제한적이고 각도에 민감하며 모델링이 어려운 3 대 태양열 발전 문제를 해결했다. 2065438+2008 년 6 월 27 일 중국 그래핀 산업 기술 혁신 전략연맹은 새로 제정된 단체표준인 그래핀 소재 제품 명명 가이드를 발표했다. 이 표준은 그라핀 재료와 관련된 신제품의 명명 방법을 규정하고 있다. 물리적 성질 내부 구조인 그래핀의 탄소 원자 배열은 흑연단원자층과 동일하며, 탄소 원자에는 네 개의 원자가 전자가 있는데, 그 중 세 개는 sp 2 키를 생성합니다. 즉, 각 탄소 원자가 pz 궤도에 무키 전자를 기여하고, 인접한 원자의 pz 궤도는 평면에 수직으로 π 키를 형성하고, 새로 형성된 π 키는 반충전 상태에 있습니다. 그라 핀의 탄소 원자의 배위 수가 3 이고, 인접한 두 탄소 원자 사이의 키 길이는1.42 ×10-10 미터, 키 사이의 각도는1인지 확인합니다. 다른 탄소 원자와 연결되어 육각 고리를 형성하는 벌집 층 구조를 제외하고, 각 탄소 원자가 층 평면에 수직인 pz 궤도는 다원자 원자의 큰 π 결합 (벤젠 고리와 유사) 을 형성하여 전체 층을 통과할 수 있으므로 전도성과 광학 특성이 뛰어나다. 그라 핀 구조도 단일 층 그라 핀 구조도 기계적 성질 그라 핀은 알려진 강도가 가장 높은 재료 중 하나이며 인성이 우수하여 구부릴 수 있습니다. 그라 핀의 이론적 영률은 1.0 kpa 이고 고유 인장 강도는 130GPa 입니다. 수소 플라즈마 개조성 복원 그라핀도 강도가 매우 좋다. 평균 계수가 0.25TPa 에 달할 수 있고, 그라핀 조각으로 구성된 흑연종이는 구멍이 많아 바삭하다. 기능화 된 그라 핀은 산화를 통해 얻어진 다음 기능화 된 그라 핀으로 만든 흑연 종이는 비정상적으로 강하고 거칠 것입니다. 실온에서 전자 효과 그래 핀의 캐리어 이동률은 약15000CM2/(V S) 로 실리콘 재질의 10 배 이상이며 캐리어 이동률이 가장 높은 인듐 (InSb) 의 두 배 이상입니다. 저온, 그라핀의 캐리어 이동률은 250000cm2/(V S) 까지 올라갈 수 있습니다. 많은 재료와 달리, 그라핀의 전자 이동률은 온도 변화의 영향을 덜 받는다. 50-500K 사이의 임의의 온도에서 단일 그라 핀의 전자 이동률은 약15000CM2/(V S) 입니다. 그라 핀은 풀러렌, 탄소 나노 튜브 및 흑연으로 구성됩니다. 또한, 그라 핀의 전자 캐리어 및 홀 캐리어의 반 정수 양자 홀 효과는 전기장 하에서 화학 잠재력을 변경하여 관찰 할 수 있으며, 과학자들은 실온에서 그라 핀의 양자 홀 효과를 관찰했다. 그라 핀의 캐리어는 특수 양자 터널링 효과를 따르며 불순물이 발생할 때 역산되지 않습니다. 이것이 그라 핀이 국부 초전도성과 고 캐리어 이동률을 갖는 이유입니다. 그라핀의 전자와 광자는 정지 질량이 없으며 속도는 운동 에너지와 무관한 상수입니다. 그라핀은 제로 거리 반도체이다. 그 가이드와 가격대가 디락 지점에서 교차하기 때문이다. 디락점의 6 개 위치에서 운동량 공간의 가장자리에 있는 브리연 지역은 두 세트의 동등한 삼원 그룹으로 나뉜다. 반면, 전통적인 반도체의 주점은 보통 텅스텐이고 운동량은 0 이다. 열 성능 그래 핀은 열 전도성이 매우 좋다. 순수 무결함 단일 레이어 그래핀의 열전도율은 5300W/mK 로 단일 벽 탄소 나노튜브 (3500W/mK) 와 다중 벽 탄소 나노튜브 (3000W/mK) 보다 높은 탄소 재질의 최고 열전도율입니다. 운반체로 사용될 경우 열전도도는 600 W/MK 에 이를 수 있으며, 그라핀의 탄도 열전도도는 탄소 나노튜브 단위의 둘레와 길이에 대한 탄도 열전도도의 하한을 낮출 수 있습니다. 열전도율 실험값 저항과 온도 계수 광학 특성인 그라핀은 매우 좋은 광학 특성을 가지고 있어 넓은 파장 범위 내에서 흡수율이 약 2.3% 로 거의 투명하게 보입니다. 몇 층의 그라핀 두께 범위 내에서 각 층의 두께가 증가하고 흡수율이 2.3% 증가했다. 대면적 그라핀 박막도 뛰어난 광학 성능을 가지고 있으며, 그 광학 성능은 그라핀 두께의 변화에 따라 달라집니다. 이것은 단일 층 그래 핀의 특이한 저에너지 전자 구조입니다. 실온에서 이중 게이트 이중 그라핀 효과 트랜지스터에 전압을 가하면 그라핀의 밴드 틈새를 0 에서 0~0.25eV 까지 조정할 수 있습니다. 자기장을 가할 때, 그라핀 나노밴드의 광학 메아리는 테라헤르츠 범위로 조정될 수 있다. 입사광 강도가 특정 임계값을 초과하면 그라핀의 흡수가 포화에 도달합니다. 이러한 특성을 통해 그라핀을 수동 클램프 레이저로 사용할 수 있습니다. 입력 라이트 강도가 임계값을 초과하면 이러한 고유한 흡수가 포화될 수 있습니다. 이를 포화 효과라고 합니다. 그라핀은 전역 광 흡수와 제로 밴드 틈으로 인해 근적외선 영역에서 포화되어 쉽게 자극될 수 있습니다. 이런 특수한 성질로 인해 그래핀은 초고속 광자학에 광범위하게 사용된다. 그라 핀/그라 핀 산화물 층의 광학 반사는 전기를 조정할 수 있습니다. 더 강한 레이저 조사 하에서, 그라핀은 비선형 상호 이동의 광학 비선형 켈 효과를 가질 수 있다. 용해성: 비극성 용제에서 우수한 용해성을 보이며 초소수성과 초친지성을 가지고 있다. 융점: 20 15 연구에서 과학자들은 약 4 125K 를 나타내고, 다른 연구에서는 융점이 약 5000K 정도일 수 있다고 밝혔다. 기타 특성: 다양한 원자와 분자를 흡착하고 탈착시킬 수 있다. 화학적 성질 그래 핀의 화학적 성질은 흑연과 유사하며 다양한 원자와 분자를 흡착하고 탈착시킬 수 있다. 이러한 원자나 분자가 시주나 주인이 될 때 그라핀 유류자의 농도를 바꿀 수 있으며, 그라핀 자체는 좋은 전도성을 유지할 수 있다. H+ 와 OH- 와 같은 다른 물질을 흡착할 때, 그래핀의 전도성을 악화시키는 유도물이 생성되지만, 새로운 화합물은 생기지 않는다. 그래파이트의 성질은 흑연으로 추정할 수 있다. 예를 들어, 흑연 알칸의 형성은 2 차원 그래 핀을 기반으로하며, 탄소 원자 당 수소 원자를 하나 더 추가하여 그라 핀의 sp 2 탄소 원자를 sp 3 혼성으로 전환시킵니다. 그라핀의 용해성 파편은 실험실에서 화학적으로 흑연을 손질하여 준비할 수 있다. 복합산화그라핀 (GO): 산화흑연으로부터 얻은 층상 재료입니다. 덩어리 흑연이 연기농산 용액으로 처리된 후, 흑연층은 산화하여 친수성 산화그래핀으로 산화되고, 흑연층 간격은 산화 전 3.35 로 되어 있다. 7~ 10 으로 증가? 물에서 가열하거나 초음파를 벗겨낸 후 분리된 산화 그라핀 층 구조를 형성하기 쉽다. XPS, 적외선 스펙트럼 (IR), 고체 MRI (NMR) 등의 표상 결과, 산화그래핀은 수산기, 에폭시 관능단, 카르 보닐, 카르복실기 등을 포함한 대량의 산소 관능단을 함유하고 있는 것으로 나타났다. 히드 록실 및 에폭시 작용기는 주로 흑연의 기판 표면에 위치하며 카르 보닐과 카르복실기는 그라 핀의 가장자리에 위치한다. Graphane: 그래핀과 수소를 통해 반응할 수 있습니다. 분자식 (CH) n 의 포화탄화수소로, 그 중 모든 탄소는 sp 3 혼성으로 육각형 메쉬 구조를 형성하고 수소 원자는 그라핀 평면의 양단에서 탄소로 번갈아 가며 결합한다. Graphane 은 반도체 특성을 보여 주며 직접 밴드 갭을 가지고 있습니다. 질소 도핑 그라핀 또는 탄질화물: 질소 원자가 그라핀의 격자에 도입되어 질소 도핑 그라핀이 되고, 생성된 질소 도핑 그라핀은 순수 그라핀보다 더 뛰어난 성능을 보여 주며, 무질서하고 투명하며 구겨진 아사 모양을 보여 주며, 일부 슬라이버는 여러 층의 구조를 형성하여 더 높은 용량 용량과 양호한 순환 수명을 보여 줍니다. 생체 적합성: 카르복시 이온의 주입은 그라핀 재료의 표면에 활성 관능단을 만들어 재료의 세포와 생체 반응 활성화를 크게 높인다. 관형 탄소 나노튜브보다 그래 핀은 생체 재료 연구에 더 적합하다. 그리고 탄소 나노튜브보다 그라핀의 가장자리가 더 길고, 도핑과 화학손질이 쉽고, 관능단을 더 쉽게 받아들일 수 있다. 산화: 활성 금속과 반응 할 수 있습니다. 복원성: 공기 중에 산화하거나 산으로 산화할 수 있는데, 이런 방법으로 그라핀을 작은 조각으로 자를 수 있다. 그라핀 산화물은 흑연산화를 통해 얻은 층상 재료로, 물속에서 가열하거나 초음파를 벗기면 쉽게 분리된 그라핀 산화물 층 구조를 형성할 수 있다. 가산반응: 그래핀의 이중 결합을 이용하여 가산반응을 통해 필요한 기단을 첨가할 수 있다. 안정성: 그라핀의 구조는 매우 안정적이며 탄소 키는 1.42 에 불과합니다. 그라 핀의 탄소 원자 사이의 연결은 매우 유연합니다. 그라 핀에 외부 힘을 가하면 탄소 원자의 표면이 구부러지고 변형되어 탄소 원자가 외부 힘에 적응하기 위해 재정렬할 필요가 없으므로 구조가 안정적입니다. 이러한 안정된 격자 구조는 그라핀을 우수한 열전도성으로 만듭니다. 또한 그라핀의 전자가 궤도에서 움직일 때 격자 결함이나 외래 원자의 도입으로 인해 산란되지 않습니다. 원자간 작용력이 강하기 때문에 실온에서는 주변 탄소 원자가 충돌하더라도 그래핀의 전자에 대한 간섭이 적다. 동시에, 그라핀은 방향족으로 방향족 탄화수소의 성질을 가지고 있다. 준비 방법 기계적 스트리핑 방법 기계적 스트리핑 방법은 물체와 그라 핀 사이의 마찰과 상대 운동을 사용하여 그라 핀 박막 재료를 얻는 방법입니다. 이 방법은 조작이 간단하여, 얻은 그래 핀은 일반적으로 완전한 결정체 구조를 유지한다. 2004 년에 두 영국 과학자는 투명 테이프로 천연 흑연을 층별로 벗겨 흑연을 얻었는데, 이것도 기계 박리법으로 분류되었다. 이런 방법은 한때 비효율적으로 여겨져 대규모 생산을 산업화할 수 없었다. 이 방법은 미크론급 그라핀을 준비할 수 있지만 제어성이 낮아 대규모 합성을 달성하기 어렵다. 산화환원법 산화환원법은 황산 질산 등 화학 시약, 과망간산 칼륨, 과산화수소 등 산화제로 천연 흑연을 산화시켜 흑연 층간 간격을 늘리고 흑연 층간 산화물을 삽입하여 산화흑연을 준비한다. 그런 다음 물로 반응물을 씻고 저온에서 건조한 고체를 건조시켜 산화흑연 분말을 준비한다. 물리적 스트리핑, 고온 팽창 등의 방법으로 산화 흑연 분말을 벗겨 산화 그라핀을 준비한다. 마지막으로 화학적으로 산화 그라핀을 복원하여 그라핀 (RGO) 을 얻는다. 이 방법은 조작은 간단하고 수율은 높지만 제품의 품질은 낮다. 산화환원법은 황산 질산 등 강산을 사용하며 위험성이 크며 세척에는 많은 물이 필요하므로 환경오염이 크다. 산화환원법으로 준비한 그라핀은 산소관능단이 풍부해 손질하기 쉽다. 그러나 산화그래핀을 복원할 때 복원된 그라핀 산소 함량은 통제하기 어렵고, 햇빛, 운송 중 객차 안의 고온과 같은 외부의 모든 영향으로 산화그래핀이 계속 복원될 것이다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 계절명언) 따라서 산화 복원법으로 생산된 그라핀 제품의 품질은 종종 일관되지 않고 품질은 통제하기 어렵다. 정향부생 법정향부생법은 성장 기판의 원자 구조를 이용하여 그라핀을 "파종" 하는 것이다. 먼저 탄소 원자를1150 C 에서 루테늄으로 침투한 다음 850 C 로 냉각시킵니다. 냉각 후, 이전에 흡착된 대량의 탄소 원자가 루테늄 표면으로 떠오르고, 마지막으로 렌즈 모양의 단일 층에 있는 탄소 원자가 완전한 그라핀 층으로 자란다. 1 층이 덮이면 2 층이 자라기 시작한다. 밑바닥의 그라핀은 루테늄과 강한 상호 작용을 하며, 2 층 이후에는 거의 완전히 분리되어 약한 결합만 남게 된다. 그러나 이 방법으로 생산된 그라핀 조각의 두께는 종종 균일하지 않으며, 그라핀과 기체의 부착력은 탄소층의 특성에 영향을 줍니다. 탄화 규소 에피 택셜 방법 SiC 에피 택셜 방법은 초고진공 고온 환경에서 실리콘 원자를 재료로 승화시키고, 나머지 C 원자는 자체 조립을 통해 재구성되어 SiC 기판 기반 그라핀을 얻는다. 이 방법은 고품질의 그라핀을 얻을 수 있지만, 이 방법은 장비에 대한 요구가 높다. 허머 법에 의한 흑연 산화물의 제조; 산화 흑연을 물에 넣고 초음파를 분산시켜 질량 농도가 0.25 g/L- 1 g/L 인 균일하게 분산 된 그라 핀 산화물 용액을 형성한 다음 그라핀 산화물 용액에 암모니아의 28% 를 떨어 뜨립니다. 복원제를 물에 용해시켜 질량 농도가 0.25g/리터 ~ 2g/리터인 수용액을 형성한다. 만든 산화 그라핀 용액과 복원제 수용액을 골고루 섞고 유욕 조건에서 섞은 혼합용액을 반응한 후 필터링, 세탁, 건조해 그라핀을 얻는다. 화학기상침착화학기상침착증 (CVD) 은 탄소유기가스를 원료로 하여 기상침착을 통해 그래핀 박막을 준비하는 방법이다. 이것은 현재 그라 핀 필름을 생산하는 가장 효과적인 방법입니다. 이 방법으로 준비한 그라핀은 넓은 면적과 높은 품질의 특징을 가지고 있지만, 현 단계에서 비용이 많이 들기 때문에 공예 조건을 더욱 개선해야 한다. 그라핀 박막 두께가 얇기 때문에 넓은 면적의 그라핀 박막은 단독으로 사용할 수 없으며 터치스크린, 난방 장치 등과 같은 마이크로거리 장치에 부착해야 합니다. 일부 학자들은 저압 기상침착법을 이용하여 적외선 표면에 단일 층 그라핀을 생성한다. 더 많은 연구를 통해 알 수 있듯이, 이 그라핀 구조는 금속 계단을 가로질러 Ir 표면에 연속적인 미크론급 단일 층 탄소 구조를 형성할 수 있습니다. 밀리미터 단결정 그래 핀은 표면 응고에 의해 얻어졌다. 다결정 Ni 막에서 센티미터 규모의 그라핀과 그라핀의 외연 성장은 일부 학자들에 의해 발견되었다. 두께가 300nm 인 Ni 막 표면을1000 C 에서 가열한 후 CH 4 분위기에 노출되어 일정 기간 동안 반응하면 금속 표면에 소량의 넓은 면적의 그라핀 필름이 형성된다. 단일 층 그래 핀: 벤젠 고리 구조를 가진 탄소 원자 층으로 구성된 2 차원 탄소 재료 (즉, 6 자 벌집 구조) 를 말합니다. 이중층 또는 이중층 그라핀: 2 층 탄소 원자가 서로 다른 누적 방식 (AB 누적 및 AA 누적 포함) 으로 주기적으로 벤젠 고리 구조 (즉, 6 자 벌집 구조) 로 촘촘하게 쌓여 있는 2 차원 탄소를 말합니다. 소층은 3- 10 층 탄소 원자가 서로 다른 누적 방식 (ABC 누적 및 ABA 누적 포함) 으로 주기적으로 벤젠 고리 구조 (즉, 육각형 벌집 구조) 에 촘촘하게 쌓여 있는 2 차원 탄소 재료입니다. 다층 그래 핀 다층 그래 핀은 다층 그래 핀이라고도 합니다. 두께가 10 층보다 10nm 보다 작은 2 차원 탄소 재질입니다. 이 중 벤젠 고리 구조 (즉, 육각형 벌집 구조) 를 가진 탄소 원자는 ABC 누적과 ABA 누적을 포함한 다양한 누적 방식으로 주기적으로 밀접하게 쌓여 있습니다. 주요 응용은 양산과 대형 문제가 점진적으로 돌파되면서 그라핀의 산업화 적용 속도가 빨라지고 있다. 기존 연구 결과에 따르면 상용 애플리케이션을 가장 먼저 구현하는 분야는 모바일 장치, 항공 우주 및 새로운 에너지 배터리일 수 있습니다. 그라핀의 기초 연구는 물리학의 기초 연구에 특별한 의미를 부여하여 이전에 이론적으로만 시연할 수 있었던 양자 효과를 실험을 통해 검증할 수 있게 했다. 2 차원 그래 핀에서 전자의 질량은 존재하지 않는 것 같다. 이 성질은 그래핀을 희귀한 응집상태 물질로 만들어 상대성 양자역학을 연구하는 데 사용할 수 있다. 질량이 없는 입자는 빛의 속도로 움직여야 하기 때문에 상대성 양자역학으로 설명해야 한다. 이는 이론 물리학자들에게 새로운 연구 방향을 제공한다. 거대 입자 가속기에서 해야 했던 실험 중 일부는 그라핀으로 작은 실험실에서 할 수 있었다. 제로 에너지 갭을 갖는 반도체는 주로 단일 층 그래 핀이며, 이 전자 구조는 표면 가스 분자의 역할에 심각한 영향을 미친다. 그라핀의 수소화와 산화 결과는 흑연에 비해 단일 레이어 그라핀이 표면 반응 활성화를 강화하는 기능을 가지고 있다는 것을 보여 주며, 그래핀의 전자 구조가 표면 반응 활성화를 조절할 수 있음을 보여준다. 또한 가스 분자 흡착의 유도를 통해 그라핀의 전자 구조를 바꿀 수 있으며, 유류자의 농도뿐만 아니라 다른 그라핀을 섞을 수 있다. 센서 그라핀은 주로 그라핀의 표면 흡착 성능에 따라 화학 센서를 만들 수 있다. 일부 학자들의 연구에 따르면, 그라핀 화학 탐지기의 감도는 단일 분자 검출의 한계와 견줄 만하다. 그라핀의 독특한 2 차원 구조는 주변 환경에 매우 민감하게 만듭니다. 그래 핀은 전기 화학 바이오 센서에 이상적인 물질로, 그래 핀으로 만든 센서는 의학에서 도파민과 포도당을 검출하는 데 좋은 감도를 가지고 있다. 적외선 빔은 플라즈마 그라핀 센서 트랜지스터 도식 그라핀을 자극하여 트랜지스터를 만들 수 있다. 그래핀 구조의 높은 안정성 때문에, 이 트랜지스터는 여전히 단일 원자에 가까운 규모로 안정적으로 작동할 수 있다. 반면, 현재 실리콘으로 만든 트랜지스터는 10 나노미터 정도의 규모에서 안정성을 잃는다. 그래핀의 전자가 대외장의 초고속 반응 속도로 그래핀으로 만든 트랜지스터는 매우 높은 작동 주파수에 이르렀다. 예를 들어, 20 10 년 2 월 IBM 은 같은 규모의 실리콘 트랜지스터보다 그라핀 트랜지스터의 작동 주파수를 100GHz 로 높였다고 발표했습니다. 플렉서블 디스플레이 플렉서블 디스플레이는 소비자 전자전에서 주목받고 있으며 향후 모바일 장치 디스플레이의 발전 추세가 되고 있습니다. 유연성은 미래 시장이 광범위하다는 것을 보여주며, 그라핀을 기초재료로 하는 전망도 낙관적이다. 한국 연구진이 처음으로 다층 그래핀과 유리섬유 폴리에스테르 조각으로 구성된 유연한 투명 액정 디스플레이를 제작했다. 한국 삼성사와 성균관대대에서 온 연구원들은 63cm 폭의 유연성 있는 투명유리 섬유 폴리에스테르 보드에 TV 크기의 순그래핀을 만들었다. 그들은 이것이 지금까지 가장 큰 그래 핀 블록이라고 말했다. 그런 다음 그라핀 블록을 사용하여 유연한 터치 스크린을 만듭니다. 연구원들은 이론적으로 스마트폰을 말아 연필처럼 귀 뒤에 두지 않을 수 있다고 말했다. 신 에너지 배터리 신 에너지 전지도 그래 핀의 가장 빠른 상업화의 중요한 영역이다. 미국 MIT 는 표면에 그라핀 나노 코팅이 칠해진 유연한 광전지판을 개발하는 데 성공해 투명하고 변형 가능한 태양전지를 만드는 비용을 크게 줄여 야시경 카메라 등 소형 디지털 장비에 적용될 가능성이 있다. 또한, 그래 핀 슈퍼 배터리의 성공적인 개발은 새로운 에너지 자동차의 배터리 용량 부족, 충전 시간이 긴 문제를 해결하여 새로운 에너지 배터리 산업의 발전을 크게 가속화했습니다. 이 일련의 연구 성과는 그라핀이 새로운 에너지 배터리 산업에서 응용할 수 있는 길을 닦았다. 그라 핀 기반 수퍼 커패시터 구조와 다른 전압에서 그라 핀의 이론적 에너지 밀도는 담수화에 사용되는 그라 핀 필터가 다른 담수화 기술보다 더 많이 사용됩니다. 물 환경에서 그라핀 산화물 박막은 물과 밀접하게 접촉한 후 폭이 약 0.9 nm 인 통로를 형성할 수 있으며, 이 크기보다 작은 이온이나 분자는 빠르게 통과할 수 있다. 기계적 수단을 통해 모세관 채널 크기를 더 압축하고 그라핀 필름의 구멍 지름을 제어하여 바닷물의 염분을 효율적으로 필터링할 수 있습니다. 수소 저장 물질인 그라핀은 무게가 가볍고 화학적 안정성이 높으며 표면적보다 높은 장점을 가지고 있어 수소 저장 물질에 가장 적합한 후보이다. 항공 우주는 고도의 전도성, 고강도, 초박형의 특징으로 인해 항공 우주 군공 분야에서의 그라핀 응용의 우세도 매우 두드러진다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 항공우주명언) 20 14 년, NASA 는 지구 고위층 대기의 미량 원소와 우주선의 구조적 결함을 잘 감지할 수 있는 우주 분야용 그라핀 센서를 개발했습니다. 그라핀은 또한 초경량 항공기 재료의 잠재적 응용에서 더욱 중요한 역할을 할 것이다. 그라핀을 감광 요소 재료로 하는 새로운 감광 요소는 특수한 구조를 통해 기존 CMOS 나 CCD 보다 수천 배나 더 많은 감광 능력을 제공할 것으로 예상되며, 에너지 소비량은 10% 에 불과합니다. 모니터, 위성 영상 등 분야, 카메라, 스마트폰 등에 사용할 수 있습니다. 복합 재료 그래 핀 매트릭스 복합 재료는 그래 핀 응용 분야의 중요한 연구 방향이며, 에너지 저장, 액정 장치, 전자 장치, 생체 재료, 감지 재료 및 촉매 운반체 분야에서 뛰어난 성능을 보여 주며 광범위한 응용 가능성을 가지고 있습니다. 현재, 그라핀 복합 재료의 연구는 주로 그라핀 중합체 복합 재료와 그라핀 기반 무기 나노 복합 재료에 집중되어 있다. 그라핀 연구가 깊어짐에 따라 그라핀 보강체가 블록 금속 기반 복합 재료에서 응용되는 것에 대한 관심이 높아지고 있다. 그라핀으로 만든 다기능 중합체 복합 재질 및 고강도 다공성 세라믹 재질은 복합 재질의 많은 특수 성능을 향상시킵니다. 복합생물인 그래핀은 인골수 간 충질 줄기세포의 골형 분화를 가속화하고 탄화 실리콘에 연연 그라핀을 만드는 바이오센서에도 사용된다. 동시에 그라핀은 신호 강도나 흉터 조직 형성과 같은 특성을 변경하거나 파괴하지 않고 신경 인터페이스 전극으로 사용할 수 있습니다. 유연성, 생체 적합성 및 전도성으로 인해 그라핀 전극은 체내에서 텅스텐이나 실리콘 전극보다 훨씬 안정적입니다. 산화 그라핀은 대장균의 성장을 억제하는 데 매우 효과적이며 인체 세포를 해치지 않는다. 발전 전망 그라핀의 연구와 응용 개발이 지속적으로 가열되고 있다. 흑연과 흑연과 관련된 재료는 배터리 전극 재료, 반도체 부품, 투명 평면 패널 모니터, 센서, 콘덴서, 트랜지스터 등에 광범위하게 사용된다. 그래핀 소재의 뛰어난 성능과 잠재적 응용가치를 감안하여 화학, 재료, 물리, 생물, 환경, 에너지 등 여러 학과에서 일련의 중요한 진전이 있었다. 연구원들은 여러 분야에서 다양한 방법을 시도하여 고퀄리티, 대면적 그라핀 재료를 준비하는 데 주력하고 있다. 그라 핀 제조 공정의 지속적인 최적화 및 개선을 통해 그라 핀의 제조 비용이 절감되고 우수한 재료 특성이 널리 사용되고 점차 산업화됩니다. 중국은 그라핀 연구에도 독특한 장점이 있다. 생산적으로 흑연은 그라핀 생산의 원료로 국내에서 에너지 저장이 풍부하고 가격이 저렴하다. 그라핀의 응용 전망 때문에 많은 나라에서 그라핀 관련 기술 연구 개발 센터를 설립하여 그라핀을 상업화하여 산업 기술 전자 관련 분야에서 잠재적 응용 특허를 획득하고 있다. 예를 들어, 유럽연합집행위원회 (WHO) 는 그라핀을' 미래기함 기술 프로젝트' 로 간주하고 향후 654.38+00 년 동안 654.38+00 억 유로를 할당했습니다. 영국 * * * 은 또한 향후 수십 년 동안 실험실에서 생산 라인과 시장에 이 재료를 들여오려고 하는 National Graphene Institute (NGI) 에 투자했습니다. 그라 핀은 많은 응용 분야에서 차세대 장치가 될 것으로 예상됩니다. 그래핀의 더 넓은 응용 분야를 탐구하기 위해서는 더 나은 그래핀 준비 기술을 계속 찾아 더 잘 응용할 필요가 있다. 그라핀이 합성돼 존재한 지 10 여 년밖에 되지 않았지만 올해는 학자들의 화제가 됐다. 뛰어난 광학, 전기, 역학 및 열적 성능으로 인해 연구원들은 이를 심도 있게 연구하게 되었습니다. 그라핀 제조 방법이 계속 발전함에 따라, 가까운 장래에 그라핀이 각 분야에 더욱 광범위하게 적용될 것이다. 그라핀의 산업화는 아직 초기 단계에 있으며, 일부 응용은 그라핀의 다양한' 이상' 성격을 표현하기에 충분하지 않다. 하지만 전 세계 많은 연구원들이' 킬러급' 앱을 탐구하고 있으며, 향후 테스트와 인증에 대한 도전이 너무 많아 수단과 방법에서 끊임없이 혁신해야 한다.