Pruebas y análisis de grafeno

El grafeno es un nuevo material en el que los átomos de carbono unidos entre sí por híbridos están estrechamente empaquetados en una estructura de red de panal bidimensional de una sola capa. El grafeno tiene excelentes propiedades ópticas, eléctricas y mecánicas y tiene importantes perspectivas de aplicación en ciencia de materiales, micronanoprocesamiento, energía, biomedicina y administración de fármacos. Según los resultados de la investigación actual, las primeras aplicaciones comerciales se encuentran en los campos de los dispositivos móviles, la industria aeroespacial y las baterías de nueva energía.

Los productos probados en laboratorios avanzados incluyen, pero no se limitan a:

• Grafeno de una sola capa: es un tipo de material de carbono bidimensional que consiste en una capa de átomos de carbono empaquetados periódicamente y cerca de la estructura del anillo de benceno.
• Grafeno de doble capa: es un tipo de material de carbono bidimensional que consta de dos capas de átomos de carbono empaquetados periódicamente y cerca de la estructura del anillo de benceno y apilados mediante diferentes métodos de apilamiento (como el apilamiento AB, el apilamiento AA).
• Grafeno de capa baja: es un material de carbono bidimensional que consta de 3 a 10 capas de átomos de carbono, empaquetados de forma periódica y cercana en la estructura del anillo de benceno y apilados de diferentes maneras (como el apilamiento ABC, el apilamiento ABA).
• Grafeno multicapa: es un tipo de material de carbono bidimensional compuesto de átomos de carbono por apilamiento periódico de la estructura del anillo de benceno, cuyo espesor es de más de 10 capas y menos de 10 nm, apilados de diferentes maneras (como ABC apilamiento, apilamiento ABA).

Los métodos aplicados en las pruebas de grafeno incluyen, pero no se limitan a:

• Métodos de microscopía: El área de crecimiento y la morfología de la superficie se determinan mediante microscopía electrónica de barrido, microscopio de túnel de barrido y microscopía electrónica de transmisión. La morfología de la superficie, el grosor, la uniformidad de la capa y el crecimiento del área se determinan mediante el método de microscopía de fuerza atómica.
• Métodos de espectroscopia: las capas de grafeno se definen mediante espectroscopia Raman. La presencia de grupos funcionales se evalúa por el método del espectro infrarrojo.
• Los métodos de prueba de rendimiento mecánico son: módulo de Young, relación de Poisson, prueba de expansión, tensión superficial (relajación y autocompactación de la película de grafeno), tasa de transmisión de gas de la película de grafeno.

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