グラフェンとは何ですか?
グラフェンは、単層炭素原子の緻密な充填によって形成される新しい六角形ハニカム格子材料です。つまり、二次元の炭素材料であり、炭素元素の同一元素異形体に属します。グラフェンの分子結合はわずか0.142 nm、結晶面間隔はわずか0.335 nmです。
多くの人はナノという単位の概念を知りません。ナノは長さの単位です。 1ナノは約10マイナス9平方メートルです。それは細菌よりもはるかに短く、原子 4 個分ほどの大きさです。いずれにせよ、1nmの物体は肉眼では決して見ることができません。私たちは顕微鏡を使わなければなりません。ナノテクノロジーの発見は人類に新たな発展分野をもたらしましたが、グラフェンも非常に重要な代表技術です。
これまでのところ、グラフェンは人類世界で発見された中で最も薄い化合物です。その厚さは原子1個分しかありません。同時に、それは世界で最も軽い材料であり、最高の電気伝導体でもあります。
人間とグラフェン
しかし、人類とグラフェンの歴史は実は半世紀以上も続いています。 1948 年には、科学者たちは自然界にグラフェンが存在することを発見しました。しかし、当時の科学技術レベルではグラフェンを単層構造から剥がすことが困難であったため、これらのグラフェンが積み重なってグラファイトの状態を示しました。グラファイトの 1 mm ごとに、約 300 万層のグラフェンが含まれています。
しかし長い間、グラフェンは存在しないと考えられていました。グラフェンが本当に存在するのなら、なぜ科学者だけがグラフェンを抽出できないのでしょうか?
2004 年まで、英国マンチェスター大学の科学者アンドレ・ガイムとコンスタンチン・ヴォロフはグラフェンを分離する方法を発見していました。彼らは、高配向性熱分解黒鉛から黒鉛フレークを剥ぎ取り、次に黒鉛フレークの両面を特殊なテープに貼り付け、その後テープを引き剥がすと、この方法で黒鉛フレークをうまく分離できることを発見した。
後は上記の操作を継続的に繰り返すだけで、手の中のグラファイトシートはどんどん薄くなっていきます。最終的には、炭素原子だけで構成された特殊なシートが得られます。このシートの素材は実際にはグラフェンです。アンドレ・ガイムとコンスタンチン・ノボセロフもグラフェンの発見でノーベル賞を受賞したが、グラフェンは存在しないと主張した人たちは顔を殴られた。では、なぜグラフェンはそのような特性を示すことができるのでしょうか?
材料の王様、グラフェン
グラフェンが発見されると、全世界の科学研究の配置が完全に変わりました。グラフェンは世界で最も薄い素材であることが証明されているため、1 グラムのグラフェンで標準的なサッカー場を覆うのに十分です。さらに、グラフェンは非常に優れた熱伝導性と電気伝導性も備えています。
純粋な欠陥のない単層グラフェンは非常に強い熱伝導率を持ち、その熱伝導率は5300w/MK(w/m・度：材料の単層の厚さ1mとその温度差を仮定した場合)にも達します。表面積1m2で1時間に最も多くの熱を伝導できる物質で、人類が知る限り最も高い熱伝導率を持つ炭素材料です。
製品パラメータ SUNGRAF ブランド
外観色 黒色粉末
炭素含有量% > 99
チップ径（D50、μm）6～12
水分含有量% < 2
密度 g/cm3 0.02～0.08
投稿日時: 2022 年 5 月 17 日