Презентация на тему Графен - материал будущего

План:
Цель
Задачи
Введение
История
Графен с точки зрения химии
Графен с точки зрения физики
Получение
Применение
Конкуренты
Подведение итогов
Содержание

Целью проекта является ответ вопрос: «Проникнет ли графен в различные сферы жизни людей в ближайшем будущем?»
Цель

Изучить графен с различных точек зрения
Найти все сферы применения графена
Найти ближайших конкурентов по химическим и физическим свойствам
Задачи:

МОСКВА, 5 окт - РИА Новости. «Нобелевская премия 2010 года по физике стала праздником сразу для двух стран, для родины лауреатов - России, и для их нынешнего дома - Британии. Шведские академики присудили высшую научную награду Андрею Гейму и Константину Новоселову за открытие двумерной формы углерода - графена, заставив российских ученых сетовать на утечку мозгов, а британских - надеяться на сохранение финансирования науки.»
Введние

Графен – новая форма кристаллического углерода, которая в отличие от алмаза формирует невероятно тонкую кристаллическую сетку атомов.
На сегодня графен – самый тонкий материал, который когда-либо был изолирован, толщина, как я уже сказала – всего лишь один атом углерода.
Он позволит существенно повысить скорость работы вычислительных машин, снизить их энергопотребление и нагревание в ходе работы, сделать их легкими.

Графен является базой для построения теории графита. Графит является полуметаллом, что было четко описано в 1947 году П. Воллесом в своей работе о графите, также в этой работе было написано много других специфических особенностей данного кристалла .
Несмотря на такие специфические особенности, описанные Воллесом, экспериментального подтверждения эти выводы не получили до 2005 года.
В 2004 году Андреем Геймом и Константином Новоселовым была опубликована работа в журнале Science, где сообщалось о получении графена на подложке окислённого кремния.
В 2011 году ученые из Национальной радиоастрономической обсерватории объявили, что им, вероятно, удалось зарегистрировать графен в космическом пространстве (планетарные туманности в Магеллановых облаках)
В 2010 г. двое российских ученых – Андрей Гейм и Константин Новоселов – получили Нобелевскую премию по физике за свои передовые опыты с графеном.
Андрей Гейм и Константин Новоселов - первые в истории выпускники Московского физико-технического института, получившие Нобелевскую премию
История

Графен (англ. graphene) — двумерная аллотропная модификация углерода, образованная слоем атомов углерода толщиной в один атом, находящихся в sp²-гибридизации и соединённых посредством σ- и π-связей в гексагональную двумерную кристаллическую решётку. Его можно представить как одну плоскость графита, отделённую от объёмного кристалла.
Графен с точки зрения химии

Графен обладает большой механической жёсткостью и рекордно большой теплопроводностью (~1 ТПа и ~5·103 Вт·м−1·К−1 соответственно). Высокая подвижность носителей заряда (максимальная подвижность электронов среди всех известных материалов). При этом, графен обладает высокой прочностью, он прозрачен в силу своей чрезвычайно малой толщины. Кроме того, графен является прекрасным проводником электрического тока.
Графен с точки зрения физики

1) Химическим расщеплением
2) Механическое расщепление
Получение

Для создания углеродных нанотрубок.
Углеродные нанотрубки – это каркасные структуры или гигантские молекулы, состоящие только из атомов углерода.
Поэтому-то углеродные нанотрубки такие прочные. Нанотрубки можно применять в качестве очень прочных микроскопических стержней и нитей, ведь модуль Юнга однослойной нанотрубки достигает величин порядка 1-5 ТПа, что на порядок больше, чем у стали! Поэтому нить, сделанная из нанотрубок, толщиной с человеческий волос способна удерживать груз в сотни килограмм.
Применение

Потенциальные области применения, включают замену углеродных волокон в композитных материалах, с целью создания более легковесных самолетов и спутников; замена кремния в транзисторах; внедрение в пластмассу, с целью придания ей электропроводности; датчики на основе графена могут обнаруживать опасные молекулы; использование графеновой пудры в электрических аккумуляторах, с целью увеличения их эффективности; оптоэлектроника; более крепкий, прочный и легкий пластик; герметичные пластиковые контейнеры, которые позволят неделями хранить в нем еду, и она будет оставаться свежей; прозрачное токопроводящее покрытие для солнечных панелей и для мониторов; более крепкие ветряные двигатели; более устойчивые к механическому воздействию медицинские имплантаты; лучшее спортивное снаряжение; суперконденсаторы; улучшение проводимости материалов; высокомощные высокочастотные электронные устройства; искуственные мембраны для разделения двух жидкостей в резервуаре; улучшение тачскринов; ЖКД (жидкокристаллические дисплеи); дисплей на органических светодиодах; графеновые наноленты позволят создать баллистические транзисторы; нанобреши в графене могут позволить создать новые техники скоростного секвенирования ДНК.

прозрачное токопроводящее покрытие для солнечных панелей и для мониторов; более крепкие ветряные двигатели; более устойчивые к механическому воздействию медицинские имплантаты; лучшее спортивное снаряжение; суперконденсаторы; улучшение проводимости материалов; высокомощные высокочастотные электронные устройства; искуственные мембраны для разделения двух жидкостей в резервуаре; улучшение тачскринов; ЖКД (жидкокристаллические дисплеи); дисплей на органических светодиодах; графеновые наноленты позволят создать баллистические транзисторы; нанобреши в графене могут позволить создать новые техники скоростного секвенирования ДНК.

Самый прочный и самый твердый на Земле материал. Это карбин – такой же гипотетический материал, каким когда-то был графен; это одномерная цепочка атомов углерода, связанных между собой.
Но этот материал не создан.
Поэтому конкурировать даже не можетс графеном.
Конкуренты:
Карбин

Ещё один конукрент графина, но уже негипотетический.
Станен – это обычного атомарного олова материал , который является первым в мире практически 100-процентным сверхпроводником, способным работать при комнатной температуре.
Станен

Таким образом, я считаю, что в ближайшем будущем графен проникнет во сферы жизни людей, и уже никто не будет удивляться этому материалу, как сейчас кремнию.
Подведение итогов