Графен болон нүүрстөрөгчийн шилэн хоёрын гол ялгаа нь графен нь нэг нүүрстөрөгчийн атомын давхаргын зузаантай, харин карбон файбер нь микрометрийн зузаантай байдагт оршино.
Графен болон нүүрстөрөгчийн эслэг нь нүүрстөрөгч агуулсан бодис юм. Графен нь зөвхөн нүүрстөрөгчийн атом агуулдаг бол нүүрстөрөгчийн эслэг нь хүчилтөрөгч, азот зэрэг бусад элементүүдийн хамт нүүрстөрөгч агуулдаг. Графен болон нүүрстөрөгчийн шилэн хоёрын өөр нэг чухал ялгаа нь нүүрстөрөгчийн хуудас нь эдгээр бодисыг хооронд нь холбодог явдал юм. Гэхдээ энэ хоёр төрөл нь ижил зургаан өнцөгт хэлбэртэй нүүрстөрөгч агуулдаг.
Графен гэж юу вэ?
Графен нь ердийн зургаан өнцөгт хэлбэрээр байрлуулсан нүүрстөрөгчийн атомын нэг давхаргатай нүүрстөрөгчийн аллотроп юм. Иймээс энэ нь валент ба дамжуулалтын зурвасын хооронд бага зэрэг давхцдаг хагас металл юм. Графены бүтэц нь бал чулуу, алмаз, нүүрс, нүүрстөрөгчийн нано хоолой гэх мэт нүүрстөрөгч агуулсан олон бодисын үндсэн бүтэц юм.
Түүгээр ч зогсохгүй графены олон чухал, нийтлэг бус шинж чанарууд байдаг. Жишээлбэл, энэ нь бидний туршиж үзсэн хамгийн бат бөх материал юм. Цаашилбал, дулаан, цахилгааныг өндөр үр ашигтайгаар дамжуулах чадвартай. Энэ бодис нь бараг ил тод байдаг. Үүнээс гадна диамагнетизмийг харуулдаг бөгөөд хоёр хэмжээст шинж чанартай.
Зураг 01: Графен хуудас
Графин хуудасны нүүрстөрөгчийн атом бүрийг тойрон дөрвөн холбоо байдаг, тухайлбал нэг хавтгайд байгаа бусад гурван нүүрстөрөгчийн атомтай гурван сигма холбоо, хавтгайд перпендикуляр pi бонд гэх мэт. Энэ бүтэц дэх нүүрстөрөгчийн хоёр атомын хоорондох зай ойролцоогоор 1.42 Å байна. Үүний үр дүнд нүүрстөрөгчийн атомууд нягт савлагдсан ба нүүрстөрөгчийн атом бүрийн sp2 эрлийзжилт нь графеныг өндөр тогтвортой байдлыг бий болгодог. Тиймээс, хэрэв бид эдгээр хуудсыг нүүрсустөрөгч зэрэг нүүрстөрөгч агуулсан бусад бодисуудад хордуулах юм бол тэдгээр нь хуудасны гэмтлийг өөрсдөө засах боломжтой.
Гафений хэрэглээ нь анагаах ухаан (эд эсийн инженерчлэл, био дүрслэл, эм дамжуулах, туршилт, хоруу чанар), электроник (транзистор, ил тод дамжуулагч электрод, оптоэлектроник гэх мэт), гэрлийн боловсруулалт (оптик) зэрэгт хэрэглэгддэг. модулятор, хэт ягаан туяаны линз) гэх мэт.
Нүүрстөрөгчийн эслэг гэж юу вэ?
Нүүрстөрөгчийн эслэг нь ихэвчлэн зургаан өнцөгт хэлбэрээр байрлах нүүрстөрөгчийн атомуудаас бүрддэг эслэгийн нэг хэлбэр юм. Эдгээр утаснууд нь 5-10 микрометр диаметртэй байдаг. Хамгийн гол нь энэ бодисыг ороомог дээр тасралтгүй чирэх хэлбэрээр авах боломжтой. Мөн энэ чиргүүл нь хэдэн мянган бие даасан нүүрстөрөгчийн утаснуудыг тасралтгүй агуулдаг. Үүнээс гадна, энэ багц нь органик бүрээсээр хамгаалагдсан байдаг. Тиймээс бид зориулалтын дагуу чирэгчийг тайлж болно.
Энэ материалын атомын бүтэц нь графентай төстэй; зургаан өнцөгт загвар. Түүгээр ч зогсохгүй, бидний энэ материалыг үйлдвэрлэхэд ашигладаг урьдал материалын дагуу нүүрстөрөгчийн шилэн хоёр хэлбэр байдаг; турбостратик эсвэл графит. Заримдаа энэ нь хоёр бүтцийн эрлийз байдаг.
Зураг 02: Нэхмэл нүүрстөрөгчийн утасаар хийсэн даавуу
Энэ материалын хамгийн чухал шинж чанарууд нь өндөр хөшүүн чанар, өндөр суналтын бат бэх, бага жинтэй, химийн өндөр эсэргүүцэл, өндөр температурт тэсвэртэй, дулааны тэлэлт багатай. Эдгээр шинж чанаруудын улмаас нүүрстөрөгчийн эслэг нь сансар огторгуй, цэрэг зэрэгт түгээмэл хэрэглэгддэг.
Графен болон нүүрстөрөгчийн эслэг хоёрын ялгаа юу вэ?
Графен нь ердийн зургаан өнцөгт хэлбэрээр байрлуулсан нүүрстөрөгчийн атомын нэг давхаргатай нүүрстөрөгчийн аллотроп бөгөөд нүүрстөрөгчийн эслэг нь ихэвчлэн зургаан өнцөгт хэлбэрээр байрладаг нүүрстөрөгчийн атомуудтай шилэн хэлбэр юм. Эдгээр нь голчлон нүүрстөрөгчийн атомуудаас бүрддэг материал юм. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь зузаанаараа ялгаатай байдаг. Тиймээс графен ба нүүрстөрөгчийн шилэн хоёрын гол ялгаа нь графен нь нэг нүүрстөрөгчийн атомын давхаргын зузаантай, харин нүүрстөрөгчийн шилэн нь микрометрийн зузаантай байдаг. Графен болон нүүрстөрөгчийн файбер хоёрын өөр нэг чухал ялгаа нь графен хуудаснууд нь нягт савлагддаг бол нүүрстөрөгчийн шилэнд нягт савласан хуудас байдаггүй.
Графен болон нүүрстөрөгчийн шилэн хоёрын ялгааг харуулсан доорх инфографик нь хоёулангийнх нь ялгааг харуулж байна.
Хураангуй – Графен ба нүүрстөрөгчийн эслэг
Графен болон нүүрстөрөгчийн эслэг нь нүүрстөрөгч агуулсан чухал материал юм. Графен болон нүүрстөрөгчийн шилэн хоёрын гол ялгаа нь графен нь нэг нүүрстөрөгчийн атомын давхаргын зузаантай, харин нүүрстөрөгчийн шилэн нь микрометрийн зузаантай байдагт оршино.
