តើការប្រើប្រាស់ក្រាហ្វិចគឺជាអ្វី? ករណីពាក្យសុំពីរអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកយល់ពីការរំពឹងទុករបស់ក្រាហ្វិច

នៅឆ្នាំ 2010 Geim និង Novoselov បានឈ្នះរង្វាន់ណូបែលផ្នែករូបវិទ្យាសម្រាប់ការងាររបស់ពួកគេនៅលើក្រាហ្វិន។ ពានរង្វាន់នេះបានបន្សល់ទុកនូវចំណាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំងចំពោះមនុស្សជាច្រើន។ យ៉ាងណាមិញឧបករណ៍ពិសោធន៍ណូបែលគ្រប់រូបគឺជារឿងធម្មតាដែលជាខ្សែអាត់វិចារណញាណហើយមិនមែនវត្ថុស្រាវជ្រាវទាំងអស់សុទ្ធតែមានវេទមន្តនិងងាយយល់ដូចក្រាហ្វិចពីរវិមាត្រទេ។ ការងារក្នុងឆ្នាំ 2004 អាចទទួលបានរង្វាន់ក្នុងឆ្នាំ 2010 ដែលកម្រមានកំណត់ត្រានៃរង្វាន់ណូបែលក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ។

ក្រាហ្វិចគឺជាប្រភេទនៃសារធាតុដែលមានស្រទាប់តែមួយនៃអាតូមកាបូនដែលបានរៀបចំយ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅក្នុងបន្ទះឈើដែលមានរាងជាទឹកឃ្មុំពីរវិមាត្រ។ ដូចពេជ្រក្រាហ្វិចហ្វារឌឺរណុនធូបកាបូននិងកាបូន amorphous វាគឺជាសារធាតុមួយ (សារធាតុសាមញ្ញ) ផ្សំឡើងដោយធាតុកាបូន។ ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងក្រោម Fullerenes និង Nanotubes កាបូនអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថាបានដាក់នៅតាមវិធីមួយចំនួនពីស្រទាប់តែមួយនៃក្រាហ្វិចដែលត្រូវបានដាក់ជាជួរដោយក្រាហ្វិនជាច្រើន។ ការស្រាវជ្រាវទ្រឹស្តីដើម្បីពិពណ៌នាអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុសាមញ្ញកាបូនផ្សេងៗគ្នា (ក្រាហ្វកាបូនកាបូននិងក្រាហ្វិន) បានមានរយៈពេលជិតជិត 6 ឆ្នាំប៉ុន្តែជាទូទៅវាត្រូវបានគេជឿជាក់ថាវត្ថុធាតុដើមពីរវិមាត្របែបនេះគឺពិបាកក្នុងការមានស្ថេរភាពតែម្នាក់ឯង។ ភ្ជាប់តែលើផ្ទៃស្រទាប់ខាងក្រោមបីវិមាត្រឬនៅខាងក្នុងសារធាតុដូចក្រាហ្វិច។ វាមិនមែនរហូតដល់ឆ្នាំ 2004 ដែល Andre Geim និងសិស្សរបស់គាត់ Konstantin Novoselov បានដកក្រាហ្វិចមួយចេញពីក្រាហ្វិចតាមរយៈការពិសោធន៍ដែលបានទទួលការអភិវឌ្ឍថ្មី។

ទាំង Fullerene (ឆ្វេង) និងកាបូន Nanotube (កណ្តាល) អាចត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាស្រទាប់មួយនៃស្រទាប់ក្រាហ្វិចមួយក្នុងវិធីណាមួយខណៈដែលក្រាហ្វិច (ស្តាំ) ត្រូវបានដាក់ជាជួរដោយការតភ្ជាប់កម្លាំង WAR DER WASTERS ។

សព្វថ្ងៃក្រាហ្វិចអាចទទួលបានតាមវិធីជាច្រើនហើយវិធីសាស្រ្តផ្សេងៗគ្នាមានគុណសម្បត្តិនិងគុណវិបត្តិផ្ទាល់ខ្លួន។ Geim និង Novoselov បានទទួលក្រាហ្វិចតាមរបៀបសាមញ្ញ។ ការប្រើប្រាស់កាសែតថ្លាដែលមាននៅក្នុងផ្សារទំនើបពួកគេបានដោះក្រាហ្វិចដែលជាសន្លឹកក្រាហ្វិចដែលមានតែមួយស្រទាប់អាតូមកាបូនក្រាស់ពីបំណែកនៃក្រាហ្វិចលំដាប់ខ្ពស់។ នេះគឺមានភាពងាយស្រួលប៉ុន្តែការត្រួតពិនិត្យមិនមានលក្ខណៈល្អទេហើយក្រាហ្វិចដែលមានទំហំតិចជាង 100 មីក្រូ (មួយភាគដប់នៃមិល្លីម៉ែត្រ) អាចទទួលបានសម្រាប់តែការពិសោធន៍ប៉ុន្តែវាពិបាកប្រើសម្រាប់ការអនុវត្តជាក់ស្តែង កម្មវិធី។ ប្រាក់បញ្ញើចំហាយគីមីអាចដុះនូវសំណាកក្រាហ្វិចដែលមានទំហំសង្ទីម៉ែត្រនៅលើផ្ទៃដែក។ ទោះបីជាតំបន់ដែលមានទិសដៅជាប់លាប់គឺមានតែ 100 មីលីក្រាម [3,4] វាសមស្របសម្រាប់តម្រូវការផលិតកម្មរបស់កម្មវិធីមួយចំនួន។ វិធីសាស្រ្តទូទៅមួយទៀតគឺកំដៅគ្រីស្តាល់ CARBIDE (SIC) ជាង 1100 ℃ក្នុងការបូមធូលីដូច្នេះអាតូមស៊ីលីខននៅជិតផ្ទៃដីហួតហើយអាតូមកាបូនដែលនៅសល់ត្រូវបានរៀបចំឡើងវិញដែលអាចទទួលបានសំណាញ់របស់ក្រាហ្វិចដែលអាចទទួលបានសំណាញ់របស់ក្រាហ្វិចដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិល្អ។

GRAWENE គឺជាសម្ភារៈថ្មីដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិប្លែកៗ: ចរន្តអគ្គិសនីរបស់វាគឺល្អដូចទង់ដែងហើយការធ្វើឱ្យកម្ដៅរបស់វាប្រសើរជាងសម្ភារៈដែលគេស្គាល់។ វាមានតម្លាភាពណាស់។ មានតែផ្នែកតូចមួយប៉ុណ្ណោះ (2,3%) នៃឧប្បត្តិហេតុបញ្ឈរពន្លឺដែលអាចមើលឃើញនឹងត្រូវបានស្រូបយកដោយក្រាហ្វិចហើយភាគច្រើននៃពន្លឺនឹងឆ្លងកាត់។ វាពិតជាក្រាស់ណាស់ដែលសូម្បីតែអាតូមអេលីយ៉ូម (ម៉ូលេគុលឧស្ម័នតូចបំផុត) មិនអាចឆ្លងកាត់បានទេ។ អចលនទ្រព្យវេទមន្តទាំងនេះមិនត្រូវបានទទួលមរតកពីក្រាហ្វិចទេប៉ុន្តែមកពីមេកានិច Quantum ។ ទ្រព្យសម្បត្តិអគ្គិសនីនិងអុបទិកតែមួយគត់របស់វាកំណត់ថាវាមានចក្ខុវិស័យនៃកម្មវិធីទូលំទូលាយ។

ថ្វីត្បិតតែបានបង្ហាញខ្លួនតែតិចជាង 10 ឆ្នាំក៏ដោយវាបានបង្ហាញពីកម្មវិធីបច្ចេកទេសជាច្រើនដែលកម្រមានណាស់នៅក្នុងវិស័យរូបវិទ្យានិងវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈ។ វាត្រូវការពេលជាង 10 ឆ្នាំឬសូម្បីតែសម្រាប់សំភារៈទូទៅដើម្បីផ្លាស់ប្តូរពីមន្ទីរពិសោធន៍ទៅជីវិតពិត។ តើការប្រើប្រាស់ក្រាហ្វិចគឺជាអ្វី? សូមក្រឡេកមើលឧទាហរណ៍ពីរ។

អេឡិចត្រូតថ្លាទន់
នៅក្នុងប្រដាប់ប្រដាអគ្គិសនីជាច្រើនវត្ថុធាតុដើមដែលមានចរិតថ្លាចាំបាច់ត្រូវប្រើជាអេឡិចត្រូត។ នាឡិកាដៃអេឡិចត្រូនិចម៉ាស៊ីនគណនាទូរទស្សន៍អេក្រង់អេក្រង់រាវអេក្រង់ប៉ះប៉ះបន្ទះពន្លឺព្រះអាទិត្យនិងឧបករណ៍ជាច្រើនទៀតមិនអាចទុកឱ្យមានអត្ថិភាពអេឡិចត្រូនិចដែលមានតម្លាភាពទេ។ អេឡិចត្រូតថ្លាប្រពៃណីប្រើអ៊ីសូធីអុកស៊ីដសំណប៉ាហា (អាយធី) ។ ដោយសារតែតម្លៃខ្ពស់និងការផ្គត់ផ្គង់មានកំណត់សម្ភារៈផុយនិងកង្វះការបត់បែនហើយអេឡិចត្រូតត្រូវការដាក់នៅកណ្តាលនៃម៉ាស៊ីនបូមធូលីហើយថ្លៃដើមគឺខ្ពស់។ អស់រយៈពេលជាយូរមកហើយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានព្យាយាមស្វែងរកជំនួសរបស់វា។ In addition to the requirements of transparency, good conductivity and easy preparation, if the flexibility of the material itself is good, it will be suitable for making “electronic paper” or other foldable display devices. ដូច្នេះភាពបត់បែនក៏ជាទិដ្ឋភាពសំខាន់ផងដែរ។ ក្រាហ្វិចគឺជាសម្ភារៈបែបនេះដែលសមស្របសម្រាប់អេឡិចត្រូតដែលមានតម្លាភាព។

អ្នកស្រាវជ្រាវមកពីសាកលវិទ្យាល័យ Samsung និងសាកលវិទ្យាល័យ Chengjunguan នៅប្រទេសកូរ៉េខាងត្បូងទទួលបានក្រាហ្វិចដែលមានប្រវែងអង្កត់ទ្រូងបាន 30 អ៊ីញដោយខ្សែភាពយន្តដែលមានរាងជារង្វង់ក្រាស់របស់មីក្រូក្រូហ្វេសិន (PET) ដើម្បីផលិតអេក្រង់ប៉ះដែលមានមូលដ្ឋានលើក្រាហ្វិច។ ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងក្រោមក្រាហ្វិចដែលបានដាំដុះនៅលើក្រដាសស្ពាន់ត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងខ្សែអាត់ដែលមានកំដៅ (ផ្នែកដែលមានតម្លាភាពពណ៌ខៀវ) បន្ទាប់មកហ្វ្រេសត្រូវបានរំលាយដោយវិធីសាស្ត្រគីមីត្រូវបានផ្ទេរទៅខ្សែភាពយន្តសត្វចិញ្ចឹមដោយកំដៅ ។

ឧបករណ៍បញ្ចូលរូបថតថ្មី
ក្រាហ្វិចមានលក្ខណៈសម្បត្តិអុបទិកតែមួយគត់។ ទោះបីជាមានស្រទាប់អាតូមតែមួយក៏ដោយវាអាចស្រូបយកបាន 2,3% នៃពន្លឺដែលបញ្ចេញក្នុងជួររលកចេញពីពន្លឺដែលអាចមើលឃើញដើម្បីទទួលបានអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ។ លេខនេះមិនមានអ្វីដែលត្រូវធ្វើជាមួយប៉ារ៉ាម៉ែត្រសម្ភារៈផ្សេងទៀតនៃក្រាហ្វិចហើយត្រូវបានកំណត់ដោយ Quantum Electrigngeics [6] ។ ពន្លឺស្រូបយកនឹងនាំឱ្យមានអ្នកដឹកជញ្ជូនជំនាន់ (អេឡិចត្រុងនិងប្រហោង) ។ ជំនាន់និងការដឹកជញ្ជូនក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនក្នុងក្រាហ្វិចគឺខុសគ្នាឆ្ងាយពីអ្នកដែលមានឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកប្រពៃណី។ នេះធ្វើឱ្យក្រាហ្វិចសមស្របសម្រាប់ឧបករណ៍ដែលអាចឆ្លុះបញ្ចាំងពីរូបថតដែលមិនចេះរីងស្ងួត។ វាត្រូវបានគេប៉ាន់ស្មានថាឧបករណ៍ដែលឆ្លុះបញ្ចាំងរូបថតអាចដំណើរការបាននៅប្រេកង់ 500 ហឺត។ ប្រសិនបើវាត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការបញ្ជូនសញ្ញាវាអាចបញ្ជូនសណ្តែក 500 ពាន់លានសូន្យឬអ្នកដែលក្នុងមួយវិនាទីនិងបញ្ចប់ការបញ្ជូនមាតិកានៃឌីស Blu Rais ពីរវិនាទី។

អ្នកជំនាញមកពីក្រុមហ៊ុន IBM Thomas J. Watson មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវនៅសហរដ្ឋអាមេរិកបានប្រើប្រាស់ក្រាហ្វិចដើម្បីផលិតឧបករណ៍ឆ្លាក់ស្រូមាករដែលអាចធ្វើការនៅប្រេកង់ 10GHz ដែលអាចធ្វើការនៅប្រេកង់ 10GHz [8] ។ ទីមួយ Flaine Flakes បានត្រូវបានរៀបចំនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម Silicen មួយដែលគ្របដណ្ដប់ដោយ "វិធីសាស្រ្តរហែកទឹកភ្នែក, ពណ៌មាស, មាសឬអេឡិចត្រូតមាសដែលមានចន្លោះប្រហោង 1 micron និងទទឹង 250 Nm ត្រូវបានធ្វើនៅលើវា។ តាមរបៀបនេះឧបករណ៍ដែលមានមូលដ្ឋានលើរូបថតដែលមានមូលដ្ឋានលើក្រាហ្វិចត្រូវបានទទួល។

ដ្យាក្រាមគ្រោងការណ៍នៃឧបករណ៍បញ្ចូលរូបភាពដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពីការឆ្លុះបញ្ចាំងរូបភាពនិងការស្កេនមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រូនិចនៃគំរូជាក់ស្តែង។ ខ្សែខ្លីខ្មៅក្នុងតួលេខត្រូវនឹង 5 មីល្លូមីហើយចម្ងាយរវាងខ្សែដែកគឺមួយមីក្រូ។

តាមរយៈការព្យុថុនអ្នកស្រាវជ្រាវបានរកឃើញថារចនាសម្ពន្ធ័ដែក Graveen នេះអាចឈានដល់ប្រេកង់នៃការងារ 16GHz ភាគច្រើនហើយអាចធ្វើការបានក្នុងល្បឿនរលកពី 300 nm (នៅជិត Ultraviolet) ដល់ 6 លានដុល្លារ បំពង់ដែលមានពណ៌រំភើបដោយប្រពៃណីមិនអាចឆ្លើយតបនឹងពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដដែលមានរលកវែង។ ភាពញឹកញាប់នៃការងារនៃឧបករណ៍បញ្ចូលឧបករណ៍ដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពីបណ្តាញដ៏អស្ចារ្យនៅតែមានបន្ទប់ដ៏អស្ចារ្យសម្រាប់ការកែលម្អ។ ការសម្តែងរបស់វាធ្វើឱ្យវាមានចក្ខុវិស័យកម្មវិធីជាច្រើនរួមមានការប្រាស្រ័យទាក់ទងការត្រួតពិនិត្យពីចម្ងាយនិងការត្រួតពិនិត្យបរិស្ថាន។

ក្នុងនាមជាឯកសារថ្មីដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិប្លែកៗការស្រាវជ្រាវលើការអនុវត្តន៍របស់ក្រាហ្វិចកំពុងលេចចេញជារូបរាងមួយ។ វាពិបាកសម្រាប់យើងក្នុងការរាប់ពួកគេនៅទីនេះ។ នៅពេលអនាគតវាអាចមានបំពង់ប្រពៃណីវាលដែលធ្វើពីក្រាហ្វិចឧបករណ៍ប្តូរម៉ូលេគុលធ្វើពីក្រាហ្វិចនិងឧបករណ៍ចាប់ម៉ូលេគុលធ្វើពីជីវិតប្រចាំថ្ងៃ ... ក្រាហ្វិចដែលចេញពីមន្ទីរពិសោធន៍បន្តិចនេះភ្លឺក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃ។

យើងអាចរំពឹងថាផលិតផលអេឡិចត្រូនិចមួយចំនួនធំដែលប្រើក្រាហ្វិននឹងលេចឡើងនាពេលអនាគតដ៏ខ្លីខាងមុខនេះ។ គិតអំពីការគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ណាស់ប្រសិនបើស្មាតហ្វូនរបស់យើងនិងកុំព្យូទ័រយួរដៃរបស់យើងអាចត្រូវបានរមៀលឡើងលើត្រចៀករបស់យើងដាក់ក្នុងហោប៉ៅរបស់យើងឬរុំនៅលើកដៃរបស់យើងនៅពេលមិនប្រើ!