گرافن (Graphene) و کاربردهای آن در صنعت پلیمر
گروه ترجمه و تولید محتوا دربسپار/ایران پلیمر گرافن (Graphene) از حلقه‌های کربنی شش وجهی (Hexagonal) با شکل لانه زنبوری ساخته شده که ضخامتی به اندازه یک اتم دارد. نمونه هایی آشنا از دو ساختار کربنی الماس و گرافیت در مغز مداد هستند. در ساختار الماس، اتم‌ها به شکل مخروط‌هایی سه بعدی قرار گرفته‌اند که ساختاری محکم و سخت را پدید می‌آورند. درحالی که در گرافیت، اتم‌ها در لایه‌هایی دوبعدی پیوند‌هایی محکم دارند و پیوند بین لایه‌ها قوی نیست. دلیل این که با یک مداد به راحتی می‌توانید بنویسید در همین امر نهفته است. در واقع با کشیدن مداد روی کاغذ پیوند بین لایه‌ها شکسته شده و لایه‌های گرافیت روی آن می‌نشینند.
گرافن که در سال 2004 کشف شده است از حیث ویژگی‌های جالب توجه‌اش بسیار موردتوجه جامعه جهانی قرار گرفته است. به طورخلاصه این ساختار بسیار محکم و نازک، بسیار سبک، تقریبا شفاف، رسانای گرمایی و الکتریکی بسیار خوب و هم-چنین دارای ویژگی‌هایی خاص در علم الکترونیک می باشد].در میان خواص متنوع، خواص الکتریکی و در نتیجه الکترونیکی در ترکیب با بسپارها، شاید بیشتر از خواص دیگر مدنظر صنعت‌گران برای توسعه سامانه های با قدرت کم‌مصرف، بهبود بازده سلول‌های خورشیدی، باتری‌های با سرعت شارژ زیاد، صفحه‌نمایش‌های تاشو و … باشد. بهره‌گیری از خواص سختی، استحکام و سبکی در ترکیب با بسپارها در صنعت هوافضا و خودرو نیز دور از انتظار نیست.
استفاده از نانومواد گرافن در چندسازه ها (Composites) در مراحل بسیار ابتدایی است، اما بسیاری از کارشناسان امیدهای زیادی به گرافن دارند و معتقد هستند که گرافن به عنوان یک نانوافزودنی تقویت کننده برای بسپارهای گرمانرم (و همچنین یافتن کاربرد در سایر زمینه های کاربردی غیرپلاستیک اعم از مواد آند باتری گرفته تا بتن و حتی لباس) عمل خواهد کرد. در نتیجه، محققان دانشگاهی تاکید بر راه اندازی پروژه هایی برای بهبود قابلیت ها با مشارکت تولیدکنندگان نانومواد دارند.
نانومواد برپایه کربن می توانند به اشکال مختلف، از جمله نانولوله های کربنی چندجداره و تک جداره (به ترتیب MWCNT و SWCNTs) و نیز نانوصفحه های گرافنی تولید شوند. از لحاظ ساختاری، نانولوله های چندجداره را می توان به صورت یک ورق لوله شده تصورکرد و نانولوله های تک جداره را به شکل یک لوله و نانوصفحه های گرافنی را به شکل ورق های تخت دوبعدی تصورکرد (به همین دلیل، نانولولهدهای تک جداره برخی اوقات به عنوان نانولوله های گرافن شناخته می شوند).
گردآوری: مهندس پدرام ملائکه
(ادامه دارد …)
متن کامل این مقاله را در شماره ۲۱۳ ماهنامه بسپار که در نیمه تیرماه منتشر شده است بخوانید.
در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق فیدیبو قابل دسترسی است.
