Gee grafeen elektrisiteit? 11 feite (hoe, hoekom en gebruike)


Grafeen is die belangrikste saak om die sterkte van enige materiaal te verhoog. In hierdie artikel sal ons die elektriese geleidingsvermoë van grafeen in detail bespreek.

Grafeen gelei elektrisiteit omdat dit vrye elektrone het wat langs sy struktuur beweeg. Die tweedimensionele seskantige koolstofstruktuur laat die vrye mobilisering van elektrone in die grafeenmateriaal toe. Die elektriese vloed word maklik deur die grafeen oorgedra, wat dit dus 'n goeie geleier van elektrisiteit maak.

Ons sal verder die elektriese geleidingsvermoë van grafeen bespreek, die verskillende gebruike van grafeen as 'n elektriese geleier, of dit 'n supergeleier is, en of sy oksiede elektrisiteit kan gelei. Ons sal ook nadink oor die feit waarom grafeen nie in elektriese drade gebruik word nie, behalwe dat dit 'n goeie geleier is.

Hoe gelei grafeen elektrisiteit?

Die elektriese geleidingsvermoë van elektrone is hoofsaaklik as gevolg van die vrye elektrone wat in die atome beskikbaar is. Kom ons bespreek hoe grafeen elektrisiteit kan gelei.

Grafeen gelei elektrisiteit as gevolg van die drywing van elektrone wat in staat is om die elektriese stroom te dra en die elektriese vloed deur die materie te laat beweeg. Die chemiese formule van grafeen is C6H12O2, en elke koolstofatoom deel 'n Kovalente binding met die drie koolstof en het vrye elektrone as gevolg van die vierde gebonde koolstof.

Waarom is grafeen 'n goeie geleier van elektrisiteit?

'n Goeie geleier van elektrisiteit laat die vloei van elektriese vloed daardeur toe. Kom ons bespreek die rede agter die goeie geleidingsvermoë van grafeen kortliks.

Grafeen is 'n goeie geleier van elektrisiteit omdat dit losgebonde koolstofpaar het wat die mobiliteit van elektrone toelaat, wat die elektriese stroomvloei genereer. Die koolstofmolekules in grafeen oorvleuel die bindings wat produseer pi-verbande wat vrye elektrone in die hele struktuur gee, wat dit geleidend maak.

Elektriese Geleiding van Grafeen

Die elektrondigtheid in sy volume bepaal die elektriese geleidingsvermoë van grafeen. Kom ons praat in detail oor die elektriese geleidingsvermoë van grafeen.

Die elektriese geleidingsvermoë van grafeen is 80 × 106 S/m as gevolg van hoë elektronmobiliteit in sy seskantige struktuur van koolstofatome gebind deur pi-bindings te deel. Die elektriese geleidingsvermoë van grafeen is omgekeerd verwant aan sy weerstand van stroomvloei. Dit is direk afhanklik van die elektronmobiliteit in die saak.

Gebruike van grafeen as geleier

Grafeen, wat 'n goeie geleier van elektrisiteit is, word vir verskeie doeleindes gebruik. Kom ons bespreek 'n paar gebruike van grafeen as 'n elektriese geleier.

  • Grafeen word in slimfone en rekenaars gebruik om IC's by lae temperature te hou.
  • Grafeen word in sonselle, raakskerms, rubber- en polimeervesels gebruik.
  • Grafeen word gebruik om transistors, diodes en Li-ioonbatterye te vervaardig.
  • Grafeen word gebruik in spanning-, gas- en temperatuursensors vanweë die chemiese en termiese eienskappe daarvan.
Image Credit: grafeen by Ponor (CC BY-SA 4.0)

Is grafeen 'n supergeleier?

Supergeleiers is dié wat hoë geleidingsvermoë en geen weerstand het nie. Kom ons bespreek kortliks of grafeen 'n supergeleier is of nie.

Grafeen is 'n supergeleier as die elektrone se behendigheid, en konsentrasie is hoog in sy materie. Dit word slegs bereik wanneer die twee lae grafeen, 'n tweedimensionele struktuur, teen 'n sekere hoek saam geplaas word sodat die elektrone in elke laag die vloei van elektriese stroom kan gelei.

Is grafeen meer geleidend as koper?

Die geleidingsvermoë van elke element hang af van die totale hoeveelheid elektriese vloed wat daardeur gaan. Kom ons bespreek die geleidingsvermoë van koper en grafeen vergelykend.

Die geleidingsvermoë van grafeen is hoër as dié van koper. Die elektriese geleidingsvermoë van koper is 59.8 × 106 S/m wat 70% minder is as grafeen se geleidingsvermoë. Koper het 'n enkelvalenselektron, terwyl grafeen pi-binding elektrone vry is om te beweeg en die geleidingsvermoë van die grafeen te verhoog.

Hoekom word grafeen nie in drade gebruik nie?

Ten spyte daarvan dat dit 'n goeie geleier is met baie hoër geleidingsvermoë as koper, word grafeen nie in elektriese draad gebruik nie. Kom ons leer die feit hieragter.

Grafien word nie in elektriese drade gebruik nie, want dit is duur en vereis hoë instandhouding. Grafeen kan ook met die suurstof in die lug in aanraking kom en word geoksideer, en grafeenoksied is nie 'n elektriese geleier nie. Boonop is grafeen magneties en toon aantreklike gedrag in die magnetiese veld.

Gee grafeen elektrisiteit beter as grafiet?

Grafiet is 'n kristallyne vorm van koolstof wat uit gestapelde lae bestaan. Kom ons bespreek of grafeen 'n beter geleier as grafiet is of nie.

Grafeen gelei elektrisiteit beter as grafiet omdat dit vrye elektrone met hoë digtheid gedelokaliseer het wat oor die deursnee-area van grafeen voortplant. Grafiet het 'n sterk koolstof-koolstofbinding; dus is die mobiliteit van die elektrone as gevolg van die sterk binding onmoontlik.

Gelei grafeenoksied elektrisiteit?

Die meeste van die oksiede van metaal is nie-geleiers van elektrisiteit. Kom ons bespreek of grafeenoksied elektrisiteit gelei of nie.

Grafeenoksied gelei nie elektrisiteit nie aangesien vrye elektrone van grafeen bindings met die suurstofatome vorm. Hierdie elektrone bind met twee suurstofatome om oksiede te vorm, en laat dus geen vrye elektron agter om elektrisiteit te gelei nie.

Gee grafeen hitte?

Daar word gesê dat 'n saak 'n goeie geleier van hitte is as dit die hitte daaroor laat vloei. Kom ons bespreek of grafeen 'n geleier van hitte is of nie.

Grafeen is 'n goeie geleier van hitte omdat dit hittevloed toelaat om daardeur te gaan. Die termiese geleidingsvermoë van grafeen is 5300 W/mK wat hoër is as die termiese geleidingsvermoë van koper. Die elektrone wat in pi-bindings gedeel word, dra die hitte oor die area van die grafeenmateriaal oor.

Gevolgtrekking

Ons kan uit hierdie artikel aflei dat grafeen 'n goeie geleier van hitte en elektrisiteit is as gevolg van die teenwoordigheid van die vrye elektrone wat gedeel word tydens die vorming van pi-bindings. Grafeenoksied is nie 'n goeie geleier van hitte en elektrisiteit nie. Dit vorm radiaal bindings met suurstof en kan dus in elektriese drade gebruik word.

AKSHITA MAPARI

Hallo, ek is Akshita Mapari. Ek het M.Sc. in Fisika. Ek het aan projekte gewerk soos Numeriese modellering van winde en golwe tydens sikloon, Fisika van speelgoed en gemeganiseerde opwindingsmasjiene in pretpark gebaseer op Klassieke Meganika. Ek het 'n kursus oor Arduino gevolg en het 'n paar mini-projekte op Arduino UNO bereik. Ek hou altyd daarvan om nuwe sones op die gebied van wetenskap te verken. Ek glo persoonlik dat leer meer entoesiasties is as dit met kreatiwiteit geleer word. Afgesien hiervan hou ek daarvan om te lees, te reis, op kitaar te tokkel, klippe en lae te identifiseer, fotografie en skaak te speel. Koppel my op LinkedIn - linkedin.com/in/akshita-mapari-b38a68122

Onlangse plasings