ورقه های گرافن خالص با وجود ویژگی های عالی که دارد، کاربرد بسیار محدودی از آن ها دیده می شود؛ بنابراین جذابیت نانوکامپوزیت های گرافنی برای محققان بسیار افزایش می یابد. گرافن و نانوکامپوزیت های پایه گرافنی عامل دار شده با فلز، اکسیدهای فلزی، کالکوژن ها، کوانتوم دات و … خواص شیمیایی، نوری، الکترونی و مکانیکی منحصر به فرد دارد که می توانند بنیان و اساسی برای گسترش محدوده از مواد نانوساختار باشند. در دهه گذشته پیشرفت روبه رو رشدی در کاربردهای مختلف مانند ذخیره انرژی، محیط زیست، حسگرهای زیست پزشکی/ شیمیایی، دارورسانی و مهندسی بافت داشته است. [ ۱]
در این کامپوزیت ها وجود گرافن سبب می گردد که رسانایی و استحکام مواد توده ای ( سه بعدی ) افزایش یابد. به علاوه در این کامپوزیت ها می توان از گرافنی استفاده نمود که با روش های ارزان تری تولید شده است. به عنوان مثال لایه برداری از گرافیت یکی از روش های ارزان تولید گرافن است. گفتنی است که بسیاری از مواد هنگامی که به شکل توده ای هستند، نسبت به شکل تک لایه ای ( دوبعدی ) خود رفتار متفاوتی نشان می دهند. منشأ این اختلاف رفتار، نیروهای ضعیفی است که تعداد زیادی تک لایه را در کنار هم نگه می دارند و یک توده از آن ماده را ایجاد می کنند. از آنجا که تولید مواد به شکل تک لایه و در ابعاد بزرگ با چالش هایی همراه است و تقریباً غیرممکن می باشد، استفاده از شکل توده ای ماده می تواند راه ساده ای برای بهره گیری از خواص منحصر به فرد تک لایه ها باشد. [ ۱]
امروزه محققان توانسته اند با افزودن مقدار کمی گرافن به فلزات، پلیمرها و سرامیک ها، موادی چقرمه و سبک تولید کنند. معمولاً کامپوزیت ها نسبت به مواد توده ای خالص از رسانایی الکتریکی بیشتری برخوردار هستند و در مقابل حرارت نیز بیشتر مقاومت می کنند. پیش از گرافن، اکثر پژوهش های روی نانوکامپوزیت های پایه پلیمری تهیه شده از نانولوله های کربن با هدف استفاده از خواص مکانیکی، رسانایی الکتریکی و مقاومت در برابر حرارت بی نظیر نانولوله های کربن متمرکز بود. با این وجود همچنان مشکلاتی در راستای تهیه نانولوله های کربنی وجود دارد که باید رفع شوند تا کاربرد آن ها ارتقا یابد. یکی از این مشکلات، قیمت بالای این مواد است؛ گرافن جایگزین مناسبی برای تولید آن نانوکامپوزیت ها است. افزون براین، ایجاد گروه های عاملی روی سطح گرافن، سطح ویژه زیاد گرافن و قدرت بالای چسبندگی بین سطح مشترک گرافن و ماده منتخب، خواص نهایی نانوکامپوزیت را ارتقا می دهد. [ ۲]
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفدر این کامپوزیت ها وجود گرافن سبب می گردد که رسانایی و استحکام مواد توده ای ( سه بعدی ) افزایش یابد. به علاوه در این کامپوزیت ها می توان از گرافنی استفاده نمود که با روش های ارزان تری تولید شده است. به عنوان مثال لایه برداری از گرافیت یکی از روش های ارزان تولید گرافن است. گفتنی است که بسیاری از مواد هنگامی که به شکل توده ای هستند، نسبت به شکل تک لایه ای ( دوبعدی ) خود رفتار متفاوتی نشان می دهند. منشأ این اختلاف رفتار، نیروهای ضعیفی است که تعداد زیادی تک لایه را در کنار هم نگه می دارند و یک توده از آن ماده را ایجاد می کنند. از آنجا که تولید مواد به شکل تک لایه و در ابعاد بزرگ با چالش هایی همراه است و تقریباً غیرممکن می باشد، استفاده از شکل توده ای ماده می تواند راه ساده ای برای بهره گیری از خواص منحصر به فرد تک لایه ها باشد. [ ۱]
امروزه محققان توانسته اند با افزودن مقدار کمی گرافن به فلزات، پلیمرها و سرامیک ها، موادی چقرمه و سبک تولید کنند. معمولاً کامپوزیت ها نسبت به مواد توده ای خالص از رسانایی الکتریکی بیشتری برخوردار هستند و در مقابل حرارت نیز بیشتر مقاومت می کنند. پیش از گرافن، اکثر پژوهش های روی نانوکامپوزیت های پایه پلیمری تهیه شده از نانولوله های کربن با هدف استفاده از خواص مکانیکی، رسانایی الکتریکی و مقاومت در برابر حرارت بی نظیر نانولوله های کربن متمرکز بود. با این وجود همچنان مشکلاتی در راستای تهیه نانولوله های کربنی وجود دارد که باید رفع شوند تا کاربرد آن ها ارتقا یابد. یکی از این مشکلات، قیمت بالای این مواد است؛ گرافن جایگزین مناسبی برای تولید آن نانوکامپوزیت ها است. افزون براین، ایجاد گروه های عاملی روی سطح گرافن، سطح ویژه زیاد گرافن و قدرت بالای چسبندگی بین سطح مشترک گرافن و ماده منتخب، خواص نهایی نانوکامپوزیت را ارتقا می دهد. [ ۲]
wiki: نانوکامپوزیت گرافنی