Dalam
istilah sederhana, graphene, adalah lapisan tipis karbon murni; hanya terdiri dari
satu unsur yaitu karbon, lapisan padat atom karbon yang terikat bersama
berbentuk sarang lebah kisi heksagonal. Dalam istilah yang lebih kompleks, itu
adalah alotrop karbon dalam struktur pesawat atom sp2 terikat dengan panjang
molekul ikatan 0,142 nanometer. Lapisan graphene ditumpuk di atas bentuk grafit
lain yang sama, dengan jarak interplanar dari 0,335 nanometer.Ini adalah
senyawa tertipis yang dikenal manusia pada satu atom tebal, bahan ringan yang
dikenal (dengan 1 meter persegi datang di sekitar 0,77 miligram), senyawa
terkuat ditemukan (antara 100-300 kali lebih kuat dari baja dan dengan kekakuan
tarik dari 150.000.000 psi), konduktor terbaik panas pada suhu kamar (di (4,84
± 0,44) × 10 ^ 3 untuk (5.30 ± 0.48) × 10 ^ 3 W · m-1 ·-K 1) dan juga konduktor
listrik terbaik dikenal (penelitian telah menunjukkan mobilitas elektron pada
nilai lebih dari 15.000 cm2 · V-1 · s-1). Sifat penting lainnya dari graphene
adalah tingkat yang unik dari penyerapan cahaya pada πα ≈ 2,3% dari cahaya
putih, dan kesesuaian potensi untuk digunakan dalam transportasi spin.
Mengingat hal ini, Anda mungkin akan terkejut untuk mengetahui bahwa karbon adalah yang unsur kedua dengan massa yang paling melimpah di dalam tubuh manusia dan unsur yang paling berlimpah keempat di alam semesta (massa), setelah hidrogen, helium dan oksigen. Hal ini membuat karbon dasar kimia untuk semua kehidupan yang dikenal di bumi, jadi karena graphene bisa jadi solusi ramah lingkungan, berkelanjutan untuk jumlah hampir tak terbatas dari aplikasi. Sejak penemuan (atau lebih tepatnya, didapatkannya mekanik) dari graphene, kemajuan dalam disiplin ilmu yang berbeda telah meledak, dengan keuntungan besar yang dibuat terutama dalam elektronik dan bioteknologi.
Masalah yang mencegah graphene dari awalnya yang tersedia untuk penelitian pengembangan dalam penggunaan komersial adalah bahwa penciptaan berkualitas tinggi graphene adalah proses yang sangat mahal dan kompleks (disposisi uap kimia) yang melibatkan penggunaan bahan kimia beracun untuk tumbuh graphene sebagai monolayer oleh mengekspos Platinum, Nikel atau Titanium Carbide untuk etilena atau benzena pada suhu tinggi. Juga, itu sebelumnya tidak mungkin untuk tumbuh lapisan graphene dalam skala besar menggunakan kristal epitaksi pada apa pun selain substrat logam. Ini sangat terbatas penggunaannya dalam elektronik seperti itu sulit, pada waktu itu, untuk memisahkan lapisan graphene dari substrat logam tanpa merusak graphene.
Namun, penelitian pada tahun 2012 menemukan bahwa dengan menganalisis energi perekat antarmuka graphene, adalah mungkin untuk secara efektif memisahkan graphene dari papan logam di mana ia tumbuh, sementara juga mampu menggunakan kembali papan untuk aplikasi masa depan secara teoritis jumlah yang tak terbatas sekali, oleh karena itu mengurangi limbah beracun yang sebelumnya dibuat oleh proses ini. Selain itu, kualitas graphene yang dipisahkan dengan menggunakan metode ini adalah cukup cukup tinggi untuk membuat perangkat elektronik molekuler berhasil.
Sedangkan penelitian ini sangat sangat dihormati, kualitas graphene yang dihasilkan masih akan menjadi faktor pembatas dalam aplikasi teknologi. Setelah graphene dapat diproduksi pada potongan yang sangat tipis dari logam atau permukaan sewenang-wenang lainnya (puluhan nanometer tebal) dengan menggunakan disposisi uap kimia pada suhu rendah dan kemudian dipisahkan dalam cara yang dapat mengontrol kotoran seperti riak, tingkat doping dan ukuran domain sementara juga mengendalikan jumlah dan orientasi kristalografi relatif lapisan graphene, maka kita akan mulai melihat graphene menjadi lebih banyak digunakan sebagai teknik produksi menjadi lebih sederhana dan hemat biaya.
Mengingat hal ini, Anda mungkin akan terkejut untuk mengetahui bahwa karbon adalah yang unsur kedua dengan massa yang paling melimpah di dalam tubuh manusia dan unsur yang paling berlimpah keempat di alam semesta (massa), setelah hidrogen, helium dan oksigen. Hal ini membuat karbon dasar kimia untuk semua kehidupan yang dikenal di bumi, jadi karena graphene bisa jadi solusi ramah lingkungan, berkelanjutan untuk jumlah hampir tak terbatas dari aplikasi. Sejak penemuan (atau lebih tepatnya, didapatkannya mekanik) dari graphene, kemajuan dalam disiplin ilmu yang berbeda telah meledak, dengan keuntungan besar yang dibuat terutama dalam elektronik dan bioteknologi.
Masalah yang mencegah graphene dari awalnya yang tersedia untuk penelitian pengembangan dalam penggunaan komersial adalah bahwa penciptaan berkualitas tinggi graphene adalah proses yang sangat mahal dan kompleks (disposisi uap kimia) yang melibatkan penggunaan bahan kimia beracun untuk tumbuh graphene sebagai monolayer oleh mengekspos Platinum, Nikel atau Titanium Carbide untuk etilena atau benzena pada suhu tinggi. Juga, itu sebelumnya tidak mungkin untuk tumbuh lapisan graphene dalam skala besar menggunakan kristal epitaksi pada apa pun selain substrat logam. Ini sangat terbatas penggunaannya dalam elektronik seperti itu sulit, pada waktu itu, untuk memisahkan lapisan graphene dari substrat logam tanpa merusak graphene.
Namun, penelitian pada tahun 2012 menemukan bahwa dengan menganalisis energi perekat antarmuka graphene, adalah mungkin untuk secara efektif memisahkan graphene dari papan logam di mana ia tumbuh, sementara juga mampu menggunakan kembali papan untuk aplikasi masa depan secara teoritis jumlah yang tak terbatas sekali, oleh karena itu mengurangi limbah beracun yang sebelumnya dibuat oleh proses ini. Selain itu, kualitas graphene yang dipisahkan dengan menggunakan metode ini adalah cukup cukup tinggi untuk membuat perangkat elektronik molekuler berhasil.
Sedangkan penelitian ini sangat sangat dihormati, kualitas graphene yang dihasilkan masih akan menjadi faktor pembatas dalam aplikasi teknologi. Setelah graphene dapat diproduksi pada potongan yang sangat tipis dari logam atau permukaan sewenang-wenang lainnya (puluhan nanometer tebal) dengan menggunakan disposisi uap kimia pada suhu rendah dan kemudian dipisahkan dalam cara yang dapat mengontrol kotoran seperti riak, tingkat doping dan ukuran domain sementara juga mengendalikan jumlah dan orientasi kristalografi relatif lapisan graphene, maka kita akan mulai melihat graphene menjadi lebih banyak digunakan sebagai teknik produksi menjadi lebih sederhana dan hemat biaya.
Lain
digunakan untuk graphene sepanjang garis yang sama dengan yang disebutkan
sebelumnya adalah bahwa dalam cat. Graphene sangat lembam dan dapat bertindak
sebagai penghalang korosi antara oksigen dan resapan air. Ini bisa berarti
bahwa kendaraan masa depan bisa dibuat menjadi tahan korosi sebagai graphene
dapat dibuat untuk tumbuh ke permukaan logam (mengingat kondisi yang tepat),
cat graphene sangat berguna dalam industri yang sangat rentan terhadap korosi,
seperti perkapalan yang membutuhkan lapisan agar lambung kapalnya tahan sekali
terhadap korosi dari air laut, industri yang menggunakan pipa logam dan lain
sebagainya. Karena kekuatannya, graphene juga saat ini sedang dikembangkan
sebagai pengganti potensial untuk Kevlar pakaian pelindung, dan akhirnya akan
terlihat dalam pembuatan kendaraan dan bahkan mungkin digunakan sebagai bahan
bangunan.
By:
Abdullah Aljabir 2714100091
Tidak ada komentar:
Posting Komentar