हे ग्राफीन कार्बन परमाणुओं के बीच बंधों द्वारा गठित एक द्वि-आयामी क्रिस्टल है, जिसमें हेक्सागोन होते हैं जो तार जाल या गोल जाल की तरह कुछ बनाते हैं। इसलिए, यह कार्बन का एक और सिंथेटिक अलॉट्रोप है, जो इसके प्राकृतिक आवंटन, ग्रेफाइट से आता है, जो लिखने के लिए पेंसिल में उपयोग किया जाता है। यह सामग्री है असाधारण गुण, जैसे कि नीचे दिखाया गया है:
é बहुत ठीक - यह एक परमाणु मोटा है;
é अत्यधिक प्रतिरोधी - यह अपने अनुपात में स्टील से लगभग 200 गुना मजबूत और हीरे से मजबूत है;
é लचीला;
ग्रैफेन एक हल्का, लचीला, बहुत प्रतिरोधी और पारदर्शी सामग्री है
उच्च तापीय और विद्युत चालकता है - इसकी विद्युत चालकता है तांबे से 100 गुना तेज, जो दुनिया में सबसे ज्यादा इस्तेमाल किया जाने वाला कंडक्टर है। प्रारंभिक अध्ययनों से पता चला है कि ग्राफीन में इलेक्ट्रॉनों का वेग 1000 किमी/सेकंड है (सिलिकॉन से 60 गुना तेज, जो तत्व वर्तमान में अर्धचालक, ट्रांजिस्टर में प्रयोग किया जाता है चिप्स, सौर सेल और इलेक्ट्रॉनिक सर्किट की भीड़) और इस क्रिस्टल की बहुत अच्छी गुणवत्ता के साथ ३००० किमी / सेकंड की गति तक पहुँच सकते हैं;
é जलरोधक - एक अत्यंत हल्की गैस, हीलियम को भी अवरुद्ध करने में सक्षम होना;
उच्च कठोरता है;
é बहुत हल्का और पतला, कार्बन फाइबर की तरह, लेकिन अधिक लचीला। साथ में 1.0 ग्राम ग्राफीन, 2700 वर्ग मीटर की सतह को कवर करना संभव है2;
जूल प्रभाव कम होता है - इलेक्ट्रॉनों के संचालन से गर्मी के रूप में कम ऊर्जा खो देता है;
é पारदर्शी - 97.5% प्रकाश संचारित करता है;
é सस्ता - इसका कच्चा माल प्रचुर मात्रा में है (ग्राफीन किसी भी कार्बन सामग्री से आ सकता है);
स्व-मरम्मत कर सकते हैं-अगर।
2004 में वैज्ञानिकों आंद्रे गीम और कॉन्स्टेंटिन नोवोसेलोव द्वारा इस सामग्री के गुणों का आगे अध्ययन और खुलासा किया जाने लगा। मैनचेस्टर विश्वविद्यालय, इसलिए उन्हें भौतिकी में 2010 का नोबेल पुरस्कार मिला। वे ग्रेफाइट बोर्ड की सतह की सफाई करते समय ग्राफीन प्राप्त किया, धीरे-धीरे इसे चिपकने वाली टेप के साथ नीचे पहना।. जब उन्होंने एक परमाणु माइक्रोस्कोप के तहत टेप पर बने ग्रेफाइट अवशेषों का विश्लेषण किया, तो उन्होंने देखा कि इन अवशेषों ने बनाए रखा maintained ग्रेफाइट की हेक्सागोनल क्रिस्टल संरचना और जिसमें इलेक्ट्रॉनों की एक अजीब सममित व्यवस्था भी होती है जिससे उनकी वृद्धि होती है चालकता। ग्राफीन में, इलेक्ट्रॉन ऐसा व्यवहार करते हैं जैसे उनका कोई द्रव्यमान न हो। परीक्षणों से पता चला कि यह एक ट्रांजिस्टर के रूप में बहुत अच्छा काम करता है।
आंद्रे गीम और कॉन्स्टेंटिन नोवोसेलोव ने 2010 में ग्रेफीन से संबंधित खोजों के लिए भौतिकी का नोबेल पुरस्कार जीता।
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जैसा कि पाठ में दिखाया गया है कार्बन एलोट्रॉपीग्रेफाइट का निर्माण हेक्सागोन्स की प्लेटों या परतों से होता है जो अंतरिक्ष में एक दूसरे की ओर आकर्षित होते हैं। ग्राफीन इन प्लेटों में से केवल एक से बनता है, जिसमें नैनोमेट्रिक अनुपात होता है (1 नैनोमीटर एक मीटर के एक अरबवें हिस्से के बराबर होता है (10)-9 म))। आप कार्बन नैनोट्यूब वे ग्राफीन लिपटे हुए हैं। कार्बन का अन्य सिंथेटिक एलोट्रोपिक रूप, सी60 (हिरन का मांस), ग्रेफीन की तरह एक सॉकर बॉल के आकार में मुड़ा हुआ है।
कार्बन आवंटन संरचनाएं - ग्रेफीन, ग्रेफाइट, सी-60 और कार्बन नैनोट्यूब
इस प्रकार, चूंकि वर्णित सभी गुण एक ही सामग्री में पाए गए थे, अनुसंधान एक क्रांति होने का वादा करते हुए, ग्राफीन का उपयोग करने की संभावनाओं के बारे में बताया गया है तकनीकी।
संभव के बीच अनुप्रयोग ग्राफीन जो दुनिया को बदल सकता है जिसे हम जानते हैं:
यह हैप्रदर्शित करता है लचीला जिसे मोड़ा जा सकता है। एक उदाहरण. की स्क्रीन हैं गोलीरेत स्मार्टफोन्स जो गिरते ही टूट जाते हैं। ग्राफीन का उपयोग a के उत्पादन के लिए किया जाएगा टच स्क्रीन (टच स्क्रीन), लचीला, पारदर्शी और अटूट। यह आईटीओ (इंडियम-डॉप्ड टिन ऑक्साइड) की जगह लेगा जो वर्तमान में संवेदनशील स्क्रीन में उपयोग किया जाता है;
इंटरनेट को गति दें. ग्रैफेन को विद्युत कन्वर्टर्स की तुलना में लगभग 100 गुना तेज गति से ऑप्टिकल से विद्युत जानकारी में परिवर्तित करने में सक्षम दिखाया गया है;
इस्तेमाल किया जा सकता है इलेक्ट्रॉनिक्स में गर्मी को खत्म करने के लिए;
सेंसर के उत्पादन में, क्योंकि ग्राफीन पूरी तरह से सतह क्षेत्र से बनता है;
फोटोनिक उपकरणों में;
परउद्योग एयरोस्पेस, नौसेना, मोटर वाहन और नागरिक;
. के उत्पादन में सम्मिश्र;
परजैव चिकित्सा क्षेत्र, उदाहरण के लिए, लचीले और हल्के कृत्रिम अंग और साथ ही प्रत्यारोपण बनाने के लिए;
दूरसंचार में;
बिजली उत्पादन में, जैसे सौर पैनल, हाइड्रोजन सेल और लंबे समय तक चलने वाली बैटरी में;
अधिक संवेदनशील स्थिर कैमरों पर;
हाई स्पीड केबल पर;
चित्रों में जो ऊर्जा को अवशोषित करते हैं.
यूरोपीय समुदाय ने एक कार्यक्रम शुरू किया है जो कई देशों में ग्रैफेन पर शोध के लिए एक अरब डॉलर आवंटित करेगा। ब्राजील में इस सामग्री पर शोध मुख्य रूप से यूनिवर्सिडेड प्रेस्बिटरियाना मैकेंज़ी में किया जाता है, जिसने इसे बनाने के लिए 30 मिलियन रीस का निवेश किया था। मैकग्राफ, ग्राफीन पर एक शोध केंद्र।
यह देखा जाना बाकी है कि हमारे समाज में ग्रैफेन के कौन से अनुप्रयोग वास्तव में एक वास्तविकता बन जाएंगे।
* छवि कॉपीराइट: बदमाश76/शटरस्टॉक.कॉम
जेनिफर फोगाका द्वारा
रसायन विज्ञान में स्नातक
क्या आप इस पाठ को किसी स्कूल या शैक्षणिक कार्य में संदर्भित करना चाहेंगे? देखो:
FOGAÇA, जेनिफर रोचा वर्गास। "ग्राफीन - एक तकनीकी क्रांति"; ब्राजील स्कूल. में उपलब्ध: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/grafenouma-revolucao-tecnologica.htm. 28 जून, 2021 को एक्सेस किया गया।
रसायन विज्ञान
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