Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Графен производства компании Vorbeck, готовая продукция
Биполярная пластина (электрод) топливного элемента, создана из композита с 60% графена по массе. Произведено компанией Angston.

Грузите графен ... бочками

Ключевые слова:  альтернативная энергия, графен, композиты, микроэлектроника, нанотрубки

Опубликовал(а):  Чепиков Всеволод Николаевич

15 октября 2009

Графен, имеющий толщину всего нескольких атомов, к тому же, является одним из прочнейших материалов и обладает выдающимися тепло- и электропроводностью.

Согласно номенклатуре ИЮПАК, графен определяется как монослой атомов угдерода. Иногда выделяют также двух-, трехслойный и т.д. графен. Компания Vorbeck широко использует однослойный графен, но во многих технологиях применяется 16- или 30-слойный, толщиной соответственно более 5 или 10 нм. Образцы графена принято характеризовать отношением площади поверхности к массе, термической и электрической проводимостью. Идеальный однослойный графен должен иметь поверхность 2600 м2/г, в то время как у реально получаемых образцов, по данным электронной микроскопии считаемых однослойными, она составляет 1000 до 1800 м2/г. Теплопроводность монослоя составляет 4000 Вт/(м*К), что на три порядка выше, чем у графенсодержащих композитов. Если ученых больше интересуют свойства монослоя, то инженеры и технологи при разработке материалов и устройств используют многослойные образцы, «достаточно хорошие» для их применения в том или ином качестве, что вполне может составлять в отношении площади от 400 до 700 м2/г.

Наиболее востребован графен в создании электродов и композитных материалов. Сейчас, например, емкости для хранения высоколетучих топлив обычно изготавливаются из композитов на основе полимеров или резины. Введение в их состав графена на порядок увеличило бы жесткость, а также многократно увеличило бы проводимость, что позволило бы избавиться от опасности возникновения статических зарядов. Также детали из графенсодержащих композитов могут помочь защите электронных устройств от внешних полей и излучений, участвовать в передаче тока и даже в хранении информации. Vorbeck создает «чернила» на основе графена для печатных плат (в том числе гибких), используемых в разных устройствах. Графен придает «чернилам» повышенную проводимость. {Прим. ред.: многих из подобных "применений" связывают с углеродными нанотрубками, а раньше полагали, что может подойти и графит}

Графен повышает электропроводность материалов. Весьма привлекательно применение графена в электродах батарей или топливных элементов. Применение графена в энергетике - основная задача и еще одной компании, Graphene Energy Inc. По их мнению, суперконденсаторы должны занять нишу между высокоемкими, но маломощными батареями и мощными, но низкоемкими конденсаторами. Для создания суперконденсаторов требуется материал с развитой поверхностью и хорошей проводимостью, этим требованиям графен как раз и удовлетворяет. Он может позволить повысить удельную емкость существующих прототипов в 2-3 раза. Вне зависимости будет ли компания полностью сама обеспечивать себя графеном или прибегнет к услугам поставщиков, она оценивает свои потребности в тысячи, а то и десятки тысяч тон в год. Помимо специализированных инновационных компаний, разработки в области графеновых материалов привлекли уже известные химические компании, такие как Dow, 3M, BASF и DuPont. Компании разнятся по предсказываемым потребностям в многослойном графене среднего качества, идущем на вышеуказанные применения, но в любом случае это, как минимум, тонны.

Также существует рынок высокочистого, "более тонкого" графена. Здесь многократно меньшие масштабы, но и область применения пока очень далека от промышленности: в первую очередь, это фундаментальные исследования, посвященные транзисторам на основе графена. Подобные образцы намного дороже, так как получаются по технологии химического синтеза осаждением из газовой фазы (CVD), что куда более затратно, чем «вскрытие» интеркалированного графита.

Помимо электропроводящих «чернил», графита, полимеров и прочих подобных материалов, графен также соревнуется и с таким уникальным новым материалом, как углеродные нанотрубки, открытые немного ранее и уже производимые в значительных объемах. Их области применения во многом пересекаются. И графен обладает такими преимуществами, как более низкая стоимость (из-за меньшей энергоемкости и сложности производства), большая эффективная площадь поверхности (из-за недоступности внутренней стороны нанотрубки), и, наконец, относительная безопасность (он является планарной, протяженной структурой, что затруднит ему преодоление биологических барьеров).


Источник: Selling graphene by the ton



Комментарии
На правах официального предложения РосНано в рамках их мер по нано-стандартизации Всея Руси и "форсайта" лидерства в концепции тенденции осмысления масштаба увеличения производства продукции нанотехнологий:

По аналогии с баррелью нефти (а также опираясь на авторитетный прецедент "барреля нанотехнологий") учредить (закрепить и распространить) стандарт коммерческой единицы емкости/объемистости графена - "графин графена", как величину звучную, научную и близкую национальному менталитету.
Владимир Владимирович,
Dusha, 17 октября 2009 23:41 

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Влияние воздействия наносекундных электромагнитных импульсов на поверхность сульфидных минералов
Влияние воздействия наносекундных электромагнитных импульсов на поверхность сульфидных минералов

Приглашение на международную конференцию «Сканирующая зондовая микроскопия для биологических систем»
НТ-МДТ Спектрум Инструментс совместно с НИТУ «МИСиС» и компанией ICAPPIC рады пригласить Вас на международную школу-конференцию «Сканирующая зондовая микроскопия для биологических систем» 27-28 ноября 2019 года

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume10/10-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Заочный тур по комплексу предметов наноолимпиады открыт
Опубликованы задания заочного тура для школьников 7 - 11 классов по комплексу предметов "химия, физика, математика, биология" XIV Всероссийской Интернет-олимпиады по нанотехнологиям "Нанотехнологии - прорыв в будущее!".

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Как правильно заряжать аккумулятор?
Д. М. Иткис
Химик Даниил Иткис о том, как правильно заряжать аккумуляторы гаджетов и почему телефон выключается на холоде

Постлитийионные аккумуляторы
В. А. Кривченко
Физик Виктор Кривченко о перспективных видах аккумуляторов, фундаментальных проблемах в производстве литий-серных источников тока и преимуществах постлитийионных аккумуляторов

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.