Графен менен көмүртек буласынын негизги айырмасы графендин бир көмүртек атому катмарынын калыңдыгы, ал эми көмүртек буласынын микрометрдик масштабдагы калыңдыгы бар.
Графен да, көмүртек була да көмүртек камтыган заттар. Графен көмүртек атомдорун гана камтыйт, ал эми көмүртек буласы көбүнчө кычкылтек жана азот сыяктуу башка элементтер менен бирге көмүртекти камтыйт. Графен менен көмүртек буласынын дагы бир маанилүү айырмасы - бул көмүртек барактарынын бул заттарда бири-бирине кирүү жолу. Бирок, эки түр тең бирдей алты бурчтуу схемада жайгашкан көмүртекти камтыйт.
Графен деген эмне?
Графен – кадимки алты бурчтук формада жайгашкан көмүртек атомдорунун бир катмарынан турган көмүртектин аллотропу. Демек, бул валенттүүлүк жана өткөргүч тилкелеринин ортосунда бир аз дал келген жарымметалл. Графендин түзүлүшү графит, алмаз, көмүр, көмүртек нанотүтүкчөлөрү ж.б. сыяктуу көптөгөн көмүртектүү заттардын негизги түзүмү болуп саналат.
Андан тышкары, графенде көптөгөн маанилүү жана сейрек кездешүүчү касиеттер бар. Мисалы, бул биз сынаган эң күчтүү материал. Мындан тышкары, ал жылуулук жана электр энергиясын жогорку натыйжалуулукта өткөрө алат. зат дээрлик ачык болуп саналат. Мындан тышкары, ал диамагнетизмди көрсөтүп, эки өлчөмдүү касиетке ээ.
01-сүрөт: Графен барагы
Графен барагындагы ар бир көмүртек атомунун тегерегинде төрт байланыш бар, мисалы, бир тегиздикте үч башка көмүртек атому менен үч сигма байланышы жана тегиздикке перпендикуляр болгон пи байланышы. Бул түзүлүштөгү эки көмүртек атомунун ортосундагы аралык болжол менен 1,42 Å. Натыйжада, тыгыз пакеттелген көмүртек атомдору жана ар бир көмүртек атомунун sp2 гибриддештирүү графенге анын жогорку туруктуулугун берет. Ошентип, эгерде бул барактарды углеводород сыяктуу башка көмүртек камтыган заттарга дуушар кылсак, алар барактардын бузулушун өздөрү оңдой алышат.
Графендин колдонулушу медицина тармагында (ткань инженериясы, биоимиджинг, дарыларды жеткирүү, тестирлөө, уулуулугу), электроникада (транзисторлорду, тунук өткөрүүчү электроддорду, оптоэлектроника ж.б. өндүрүүдө), жарыкты иштетүүдө (оптикалык) модуляторлор, УК линзалар) ж.б.
Көмүртек була деген эмне?
Көмүртек була – бул негизинен алты бурчтуу формада жайгашкан көмүртек атомдору бар була. Бул жипчелердин диаметри 5-10 микрометрге жакын. Баарынан маанилүүсү, бул зат роликке байланган үзгүлтүксүз сүйрөө түрүндө жеткиликтүү. Жана, бул чиркегич үзгүлтүксүз түрдө миңдеген жеке көмүртек жиптерин камтыйт. Мындан тышкары, бул таңгак органикалык каптоо менен корголгон. Ошондуктан, биз арналган колдонмо үчүн сүйрөөнү чечип алабыз.
Бул материалдын атомдук түзүлүшү графендикине окшош; алты бурчтуу үлгү. Мындан тышкары, биз бул материалды жасоо үчүн колдонгон прекурсорлорго ылайык көмүртек буласынын эки түрү бар; турбостратикалык же графиттик. Кээде ал эки түзүмдүн тең гибриди болуп саналат.
02-сүрөт: токулган көмүр жиптеринен жасалган кездеме
Бул материалдын эң маанилүү касиеттерине жогорку катуулугу, жогорку созулууга туруктуулугу, аз салмагы, жогорку химиялык туруктуулугу, жогорку температурага толеранттуулук жана төмөнкү жылуулук кеңейүү кирет. Бул касиеттеринен улам, көмүртек буласы аэрокосмостук колдонмолордо, аскердик ж.б. колдонулат.
Графен менен көмүртектин ортосунда кандай айырма бар?
Графен – бул көмүртек атомдорунун бир катмарынан турган кадимки алты бурчтук формасында жайгашкан көмүртектин аллотропу, ал эми көмүртек буласы – бул негизинен алты бурчтуу формада жайгашкан көмүртек атомдору бар була формасы. Бул негизинен көмүртек атомдорунан турган материалдар. Бирок алар бири-биринен калыңдыгына жараша айырмаланат. Демек, графен менен көмүртек буласынын ортосундагы негизги айырма графен бир көмүртек атомунун катмарынын калыңдыгына ээ, ал эми көмүртек була микрометр масштабдуу калыңдыгына ээ. Графен менен көмүртек буласынын дагы бир маанилүү айырмасы - бул графен барактары тыкыз пакеттелген, ал эми көмүртек буласында тыгыз пакеттелген барактары жок.
Төмөнкү инфографика графен менен көмүртек буласынын ортосундагы айырмачылыктарды көрсөтүп турат.
Кыскача маалымат – Графен жана көмүртек буласы
Графен жана көмүртек буласы көмүртек камтыган маанилүү материалдар. Графен менен көмүртек буласынын ортосундагы негизги айырма графен бир көмүртек атомунун катмарынын калыңдыгына ээ, ал эми көмүртек буласы микрометрдик масштабдагы калыңдыгына ээ.
