Η βασική διαφορά μεταξύ γραφενίου και ινών άνθρακα είναι ότι το γραφένιο έχει ένα πάχος στρώματος ενός ατόμου άνθρακα ενώ οι ίνες άνθρακα έχουν ένα πάχος κλίμακας μικρομέτρων.
Τόσο το γραφένιο όσο και οι ίνες άνθρακα είναι ουσίες που περιέχουν άνθρακα. Το γραφένιο περιέχει μόνο άτομα άνθρακα ενώ οι ίνες άνθρακα περιέχουν κυρίως άνθρακα μαζί με ορισμένα άλλα στοιχεία όπως το οξυγόνο και το άζωτο. Μια άλλη σημαντική διαφορά μεταξύ γραφενίου και ινών άνθρακα είναι στον τρόπο με τον οποίο τα φύλλα άνθρακα αλληλοσυνδέονται σε αυτές τις ουσίες. Ωστόσο, και οι δύο τύποι περιέχουν άνθρακα διατεταγμένο στο ίδιο κανονικό εξαγωνικό σχέδιο.
Τι είναι το γραφένιο;
Το γραφένιο είναι ένα αλλοτρόπο άνθρακα που έχει ένα μόνο στρώμα ατόμων άνθρακα διατεταγμένα σε κανονικό εξαγωνικό σχέδιο. Κατά συνέπεια, είναι ένα ημιμέταλλο που έχει μικρή επικάλυψη μεταξύ των ζωνών σθένους και αγωγιμότητας. Η δομή του γραφενίου είναι η βασική δομή πολλών ουσιών που περιέχουν άνθρακα όπως ο γραφίτης, το διαμάντι, ο άνθρακας, οι νανοσωλήνες άνθρακα κ.λπ.
Επιπλέον, υπάρχουν πολλές σημαντικές και ασυνήθιστες ιδιότητες στο γραφένιο. Για παράδειγμα, είναι το ισχυρότερο υλικό που έχουμε δοκιμάσει ποτέ. Επιπλέον, μπορεί να μεταφέρει θερμότητα και ηλεκτρισμό με υψηλή απόδοση. Η ουσία είναι σχεδόν διαφανής. Εκτός από αυτό, δείχνει διαμαγνητισμό και επίσης έχει δισδιάστατες ιδιότητες.
Εικόνα 01: Φύλλο γραφενίου
Κάθε άτομο άνθρακα στο φύλλο γραφενίου έχει τέσσερις δεσμούς γύρω του, όπως τρεις δεσμούς σίγμα με τρία άλλα άτομα άνθρακα στο ίδιο επίπεδο και έναν δεσμό pi κάθετο στο επίπεδο. Η απόσταση μεταξύ των δύο ατόμων άνθρακα σε αυτή τη δομή είναι περίπου 1,42 Å. Ως αποτέλεσμα, τα σφιχτά συσκευασμένα άτομα άνθρακα και ο υβριδισμός sp2 κάθε ατόμου άνθρακα δίνουν στο γραφένιο την υψηλή του σταθερότητα. Έτσι, εάν εκθέσουμε αυτά τα φύλλα σε άλλες ουσίες που περιέχουν άνθρακα, όπως υδρογονάνθρακες, μπορούν να επιδιορθώσουν τις ζημιές στα ίδια τα φύλλα.
Οι εφαρμογές του γραφενίου είναι στον τομέα της ιατρικής (μηχανική ιστών, βιοαπεικόνιση, χορήγηση φαρμάκων, δοκιμές, τοξικότητα), στην ηλεκτρονική (παραγωγή τρανζίστορ, διαφανή αγώγιμα ηλεκτρόδια, οπτοηλεκτρονική κ.λπ.), στην επεξεργασία φωτός (οπτική διαμορφωτές, φακοί UV) κ.λπ.
Τι είναι το Carbon Fiber;
Η ίνα άνθρακα είναι μια μορφή ίνας που έχει κυρίως άτομα άνθρακα διατεταγμένα σε εξαγωνικό σχέδιο. Αυτές οι ίνες έχουν διάμετρο περίπου 5-10 μικρόμετρα. Πάνω απ 'όλα, αυτή η ουσία είναι διαθέσιμη με τη μορφή συνεχούς περιτυλίγματος ρυμούλκησης σε καρούλι. Και, αυτό το ρυμουλκούμενο περιέχει μια δέσμη από χιλιάδες μεμονωμένα νήματα άνθρακα με συνεχή τρόπο. Επιπλέον, αυτή η δέσμη προστατεύεται με οργανική επίστρωση. Επομένως, μπορούμε να ξετυλίξουμε τη ρυμούλκηση για την προβλεπόμενη εφαρμογή.
Η ατομική δομή αυτού του υλικού είναι παρόμοια με αυτή του γραφενίου. εξαγωνικό σχέδιο. Επιπλέον, υπάρχουν δύο μορφές ανθρακονημάτων σύμφωνα με τον πρόδρομο που χρησιμοποιούμε για την κατασκευή αυτού του υλικού. στροβιλοστρωτικό ή γραφικό. Μερικές φορές, είναι ένα υβρίδιο και των δύο δομών.
Εικόνα 02: Ύφασμα κατασκευασμένο από υφαντά νήματα άνθρακα
Οι πιο σημαντικές ιδιότητες αυτού του υλικού περιλαμβάνουν υψηλή ακαμψία, υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό, χαμηλό βάρος, υψηλή χημική αντοχή, ανοχή σε υψηλή θερμοκρασία και χαμηλή θερμική διαστολή. Λόγω αυτών των ιδιοτήτων, οι ίνες άνθρακα είναι δημοφιλείς σε εφαρμογές αεροδιαστημικής, στρατιωτικές κ.λπ.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ γραφενίου και ινών άνθρακα;
Το γραφένιο είναι ένα αλλοτρόπο άνθρακα που έχει ένα μόνο στρώμα ατόμων άνθρακα διατεταγμένα σε κανονικό εξαγωνικό σχέδιο, ενώ η ίνα άνθρακα είναι μια μορφή ίνας που έχει κυρίως άτομα άνθρακα διατεταγμένα σε εξαγωνικό σχέδιο. Πρόκειται για υλικά που αποτελούνται κυρίως από άτομα άνθρακα. Ωστόσο, διαφέρουν μεταξύ τους ανάλογα με το πάχος. Ως εκ τούτου, η βασική διαφορά μεταξύ γραφενίου και ινών άνθρακα είναι ότι το γραφένιο έχει ένα πάχος στρώματος ενός ατόμου άνθρακα ενώ οι ίνες άνθρακα έχουν ένα πάχος κλίμακας μικρομέτρων. Μια άλλη σημαντική διαφορά μεταξύ γραφενίου και ινών άνθρακα είναι ότι τα φύλλα γραφενίου συσκευάζονται σφιχτά ενώ οι ίνες άνθρακα δεν έχουν σφιχτά συσκευασμένα φύλλα.
Το παρακάτω infographic σχετικά με τη διαφορά μεταξύ γραφενίου και ινών άνθρακα δείχνει περισσότερες διαφορές μεταξύ των δύο.
Σύνοψη – Γραφένιο εναντίον ινών άνθρακα
Το γραφένιο και οι ίνες άνθρακα είναι σημαντικά υλικά που περιέχουν άνθρακα. Η βασική διαφορά μεταξύ γραφενίου και ινών άνθρακα είναι ότι το γραφένιο έχει ένα πάχος στρώματος ενός ατόμου άνθρακα ενώ οι ίνες άνθρακα έχουν ένα πάχος κλίμακας μικρομέτρων.
