Error message

  • Deprecated function: Methods with the same name as their class will not be constructors in a future version of PHP; ctools_context has a deprecated constructor in require_once() (line 127 of /home/rmewuiimhosting/public_html/kienthucvatlieu.com/sites/all/modules/ctools/ctools.module).
  • Deprecated function: Methods with the same name as their class will not be constructors in a future version of PHP; ctools_context_required has a deprecated constructor in require_once() (line 127 of /home/rmewuiimhosting/public_html/kienthucvatlieu.com/sites/all/modules/ctools/ctools.module).
  • Deprecated function: Methods with the same name as their class will not be constructors in a future version of PHP; ctools_context_optional has a deprecated constructor in require_once() (line 127 of /home/rmewuiimhosting/public_html/kienthucvatlieu.com/sites/all/modules/ctools/ctools.module).
  • Deprecated function: Methods with the same name as their class will not be constructors in a future version of PHP; panels_cache_object has a deprecated constructor in require_once() (line 127 of /home/rmewuiimhosting/public_html/kienthucvatlieu.com/sites/all/modules/ctools/ctools.module).
  • Deprecated function: Methods with the same name as their class will not be constructors in a future version of PHP; GeSHi has a deprecated constructor in require_once() (line 837 of /home/rmewuiimhosting/public_html/kienthucvatlieu.com/sites/all/modules/libraries/libraries.module).

Thời gian gần đây có một loại vật liệu được các nhà khoa học chú ý đó chính là Graphene. Graphene được đánh giá là một loại "siêu vật liệu" bởi những ưu điểm tuyệt vời của nó mà không một loại vật liệu nào có được. Vậy Graphene là gì? ưu điểm của nó ra sao và những công dụng của nó đối với ngành công nghiệp trên toàn thế giới như thế nào? chúng ta cùng tìm hiểu nhé.

Graphene là gì?

Graphene là một chất liệu dáng tấm phẳng dày, có cấu tạo bằng các lớp nguyên tử carbon liên kết với sp2 tạo thành một dàn tinh thể dạng tổ ong. Trong tấm Graphene thì chiều dài liên kể carbon-carbon chỉ có 0.142nm.

Graphene

Graphene

Ưu - nhược điểm của Graphene

Do các liên kết carbon trong tấm Graphene được liên kết theo kiểu hình lục giác tuần hoàn nên một tấm Graphene vô cùng mỏng, nhẹ, siêu bền và gần như trong suốt. Theo như các nhà khoa học đánh giá thì Graphene được coi là mảnh vật chất mỏng và bền nhất thế giới hiện nay với độ bền được kiểm chứng lớn hơn thép tới 300 lần đồng thời khả năng linh hoạt cao hơn rất nhiều so với silicone.

Có độ bền lớn, độ linh hoạt cao, khả năng dẫn nhiệt tốt nên Graphene được coi là chất liệu lý tưởng cho các thiết bị đeo trên người, nhược điểm duy nhất của chất này là giá thành sản xuất khá dắt đỏ.

Theo các nhà khoa học Graphene sẽ là vật liệu tạo bước đột phá trong nhiều ngành khoa học khác nhau như công nghệ điện tử và y học.

Ưu điểm của graphene

Graphene có nhiều ưu điểm vượt trội so với các loại vật liệu khác

Ứng dụng của Graphene

Ứng dụng của Graphene trong lĩnh vực chế tạo pin

Vấn đề hóc búa nhất đối với hầu hết các thiết bị di động hiện nay là pin cần phải sạc đi sạc lại liên tục. Từ năm 2011 các nhà khoa học của trường đại hoc Northwestern phát hiện ra rằng các cực dương của Graphene có khả năng giữ điện tốt hơn nhiều so với các cực dương của than chì đồng thời cho hiệu suất sạc nhanh hơn tới 10 lần thì các nhà khoa học đang tập trung vào nghiện cứu thí nghiệm chất Graphene để có thể áp dụng vào công nghệ pin.

Các nhà khoa học của Mỹ cũng phát hiện ra rằng khi trộn lẫn vanadi oxit với Graphene sẽ tạo ra được cực âm pin có khả năng sạc lên tới 90% dung lượng chỉ trong thời gian có 20 giây và giữ được khả năng sạc nhanh cho tới sau 1000  lần sử dụng, đây thực sự là bước tiến đáng kể nếu có thể áp dụng vào sản xuất pin hàng loạt.

Graphene cho tốc độ sạc pin nhanh hơn đáng kể

Ứng dụng của Graphene vào sản xuất vi mạch máy tính

Một số kỹ sư của học viên công nghệ MIT và Harvard đã thành công trong việc sử dụng các mẫu DNA để có thể mô hình hóa Graphene thành các cấu trục dạng nano mà kết quả của nó có thể được sử dụng để tạo thành các mạch điện. Tuy nhiên do có cấu trúc quá nhỏ nên các nhà khoa học vẫn cần cải thiện sự chính xác trong việc vận hành để Graphene có thể thay thế hoàn toàn silicon trong các con chip của máy tính.

Mặc dù việc nghiên cứu phương pháp ứng dụng Graphene dành cho vi mạch vô cùng tốn kém nhưng với tiềm năng của Graphene áp dụng cho các sản phẩm này quá lớn nên hy vọng trong thời gian không xa chúng ta sẽ chứng kiến được các sản phẩm chip máy tính có kích thước nhỏ làm từ Graphene cho khả năng hoạt động vượt trội.

Ứng dụng graphene trong sản xuất vi mạch

Graphene giúp sản xuất vi mạch đạt hiệu quả vượt trội

Ứng dụng của Graphene trong sản xuất linh kiện smartphone

Graphene là loại vật liệu siêu bền, siêu mỏng, hơn hẳn so với một số loại vật chất thông thường khác chính vì vậy đây cũng được coi là loại vật chất trong mơ của ngành công nghiệp smartphone.

Samsung - nhà sản xuất smartphone lớn nhất thế giới đã tuyên bố tìm ra một biện pháp sản xuất mới để có thể thúc đẩy nhanh quá trình thương mại hóa Graphene đó chính là ứng dụng loại vật liệu này trên màn hình dẻo hoặc các sản phẩm thời trang công nghệ, điện tử. Tương lai chúng ta sẽ có thể thấy các sản phẩm như điện thoại, tivi, đồng hồ thông minh có màn hình có thể uốn cong một cách dễ dàng.

Màn hình cong graphene

Trong tương lai màn hình áp dụng graphene có thể uốn cong một cách dễ dàng

Ứng dụng Graphene trong lĩnh vực năng lượng

Một số nghiên cứu cho thấy rằng Graphene giúp chúng ta có thể khai thác năng lượng được tốt hơn (điện năng, quang năng...)

Đại học Michigan của Mỹ phát hiện ra hoàn toàn có thể sử dụng Graphene để thay thế cho platinum - thành phần hiện đang sử dụng phổ biến trên thế giới hiện nay và rất đắt. Nhờ vào cấu trúc phân tử của mình nên Graphene có thể hoạt động như một chất xúc tác cần thiết để chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng với hiệu suất cao hơn đáng kể.

Ứng dụng graphene trong lĩnh vực quang năng

Graphene giúp quá trình hấp thụ năng lượng từ các tấm năng lượng mặt trời đạt hiệu quả cao hơn

Ứng dụng vào mô sống

Tại đại học Manchester, giáo sư Aravind Vijaraghavan đã nghiên cứu và cho rằng Graphenecó thể tác động tới hệ thống sinh học của con người, cụ thể là "giao tiếp với các tế bào của người" theo như ông miêu tả, nhờ đó khoa học có thể đưa "internet of things" đạt được những tiến bộ nhất định. 

Ứng dụng graphene với mô sống

Graphene có thể tác động tới hệ thống sinh học của con người

Bên cạch việc được sử dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp thì ứng dụng của Graphene được ví là vô tận bởi các đặc tính của Graphene khi kết hợp với các thành phần khác nhau như kim loại, gas, cánh máy bay, vật dụng thể thao lại cho ra những sản phẩm với tính năng vượt trội hơn hẳn.