Գրաֆենի և ածխածնային մանրաթելի հիմնական տարբերությունն այն է, որ գրաֆենն ունի մեկ ածխածնի ատոմի շերտի հաստություն, մինչդեռ ածխածնային մանրաթելն ունի միկրոմետրային մասշտաբի հաստություն:
Եվ գրաֆենը և ածխածնային մանրաթելը ածխածին պարունակող նյութեր են: Գրաֆենը պարունակում է միայն ածխածնի ատոմներ, մինչդեռ ածխածնի մանրաթելը հիմնականում պարունակում է ածխածին որոշ այլ տարրերի հետ միասին, ինչպիսիք են թթվածինը և ազոտը: Գրաֆենի և ածխածնային մանրաթելի միջև մեկ այլ կարևոր տարբերություն այն է, թե ինչպես են ածխածնային թիթեղները փոխկապակցված այս նյութերում: Այնուամենայնիվ, երկու տեսակներն էլ պարունակում են ածխածին, որը դասավորված է նույն կանոնավոր վեցանկյուն ձևով:
Ի՞նչ է գրաֆենը:
Գրաֆենը ածխածնի ալոտրոպ է, որն ունի ածխածնի ատոմների մեկ շերտ՝ դասավորված կանոնավոր վեցանկյուն ձևով: Հետևաբար, այն կիսամետաղ է, որը փոքր համընկնում է վալենտային և հաղորդական գոտիների միջև: Գրաֆենի կառուցվածքը ածխածին պարունակող բազմաթիվ նյութերի հիմնական կառուցվածքն է, ինչպիսիք են գրաֆիտը, ադամանդը, փայտածուխը, ածխածնային նանոխողովակները և այլն:
Ավելին, գրաֆենի մեջ կան շատ կարևոր և ոչ սովորական հատկություններ: Օրինակ, դա ամենաուժեղ նյութն է, որը մենք երբևէ փորձարկել ենք: Ավելին, այն կարող է ջերմություն և էլեկտրականություն հաղորդել բարձր արդյունավետությամբ: Նյութը գրեթե թափանցիկ է: Բացի այդ, այն ցույց է տալիս դիամագնիսականություն, ինչպես նաև ունի երկչափ հատկություններ։
Նկար 01. Գրաֆենի թերթ
Ածխածնի յուրաքանչյուր ատոմ գրաֆենի թերթում ունի չորս կապ իր շուրջը, ինչպիսիք են երեք սիգմա կապերը երեք այլ ածխածնի ատոմների հետ նույն հարթության մեջ և հարթությանը ուղղահայաց pi կապ:Այս կառուցվածքում ածխածնի երկու ատոմների միջև հեռավորությունը կազմում է մոտ 1,42 Ա։ Արդյունքում, ածխածնի սերտորեն փաթեթավորված ատոմները և յուրաքանչյուր ածխածնի ատոմի sp2 հիբրիդացումը գրաֆենին տալիս է բարձր կայունություն։ Այսպիսով, եթե մենք այս թիթեղները ենթարկենք ածխածին պարունակող այլ նյութերի, ինչպիսիք են ածխաջրածինը, դրանք կարող են ինքնուրույն վերականգնել թիթեղների վնասները:
Գրաֆենի կիրառությունները բժշկության բնագավառում են (հյուսվածքների ճարտարագիտություն, բիոպատկերում, դեղերի առաքում, փորձարկում, թունավորություն), էլեկտրոնիկայի (տրանզիստորների, թափանցիկ հաղորդիչ էլեկտրոդների արտադրություն, օպտոէլեկտրոնիկա և այլն), լույսի մշակման (օպտիկական): մոդուլատորներ, ուլտրամանուշակագույն ոսպնյակներ) և այլն:
Ի՞նչ է ածխածնային մանրաթելը:
Ածխածնի մանրաթելը մանրաթելի ձև է, որն ունի հիմնականում ածխածնի ատոմներ՝ դասավորված վեցանկյուն ձևով: Այս մանրաթելերն ունեն մոտ 5-10 միկրոմետր տրամագիծ: Ամենից առաջ այս նյութը հասանելի է կծիկի վրա շարունակական ձգվող վերքի տեսքով: Եվ այս քարշակը պարունակում է հազարավոր անհատական ածխածնային թելերի փաթեթ՝ շարունակաբար:Ավելին, այս փաթեթը պաշտպանված է օրգանական ծածկույթով: Հետևաբար, մենք կարող ենք արձակել քարշակը նախատեսված կիրառման համար:
Այս նյութի ատոմային կառուցվածքը նման է գրաֆենի կառուցվածքին. վեցանկյուն օրինակ: Ավելին, ածխածնի մանրաթելի երկու ձև կա՝ ըստ նախածանցի, որը մենք օգտագործում ենք այս նյութը պատրաստելու համար. տուրբոստրատիկ կամ գրաֆիկական: Երբեմն, դա երկու կառույցների հիբրիդ է:
Նկար 02. Գործվածք պատրաստված հյուսված ածխածնային թելերից
Այս նյութի ամենակարևոր հատկությունները ներառում են բարձր կոշտություն, բարձր առաձգական ուժ, ցածր քաշ, բարձր քիմիական դիմադրություն, բարձր ջերմաստիճանի հանդուրժողականություն և ցածր ջերմային ընդլայնում: Այս հատկությունների շնորհիվ ածխածնային մանրաթելերը տարածված են օդատիեզերական, ռազմական և այլնում:
Ո՞րն է տարբերությունը գրաֆենի և ածխածնային մանրաթելի միջև:
Գրաֆենը ածխածնի ալոտրոպ է, որն ունի ածխածնի ատոմների մեկ շերտ՝ դասավորված կանոնավոր վեցանկյուն ձևով, մինչդեռ ածխածնի մանրաթելը մանրաթելի ձև է, որն ունի հիմնականում ածխածնի ատոմներ՝ դասավորված վեցանկյուն ձևով: Դրանք հիմնականում ածխածնի ատոմներից կազմված նյութեր են։ Սակայն դրանք միմյանցից տարբերվում են ըստ հաստության։ Հետևաբար, գրաֆենի և ածխածնային մանրաթելի հիմնական տարբերությունն այն է, որ գրաֆենն ունի մեկ ածխածնի ատոմի շերտի հաստություն, մինչդեռ ածխածնային մանրաթելն ունի միկրոմետրային մասշտաբի հաստություն: Գրաֆենի և ածխածնային մանրաթելի միջև մեկ այլ կարևոր տարբերություն այն է, որ գրաֆենի թերթերը սերտորեն փաթեթավորվում են, մինչդեռ ածխածնային մանրաթելերը սերտորեն փաթեթավորված թերթեր չունեն:
Գրաֆենի և ածխածնային մանրաթելի տարբերության վերաբերյալ ստորև բերված ինֆոգրաֆիկան ցույց է տալիս ավելի շատ տարբերություններ երկուսի միջև:
Ամփոփում – Գրաֆեն ընդդեմ ածխածնային մանրաթել
Գրաֆենը և ածխածնի մանրաթելը կարևոր ածխածին պարունակող նյութեր են: Գրաֆենի և ածխածնային մանրաթելի հիմնական տարբերությունն այն է, որ գրաֆենն ունի մեկ ածխածնի ատոմի շերտի հաստություն, մինչդեռ ածխածնի մանրաթելն ունի միկրոմետրային մասշտաբի հաստություն:
