Thai VI

กราฟีน (Graphene) คืออะไร?


กราฟีน เป็นวัสดุที่ประกอบด้วยอะตอมคาร์บอนเรียงตัวกันในสองมิติ ที่มีโครงสร้างเป็นรูปตาข่ายรวงผึ้ง (รูปที่ 1) เป็นโครงสร้างพื้นฐานของวัสดุคาร์บอนที่มีรูปแบบโครงสร้าง (Allotropic forms) ชนิดอื่น เช่น ท่อนาโนคาร์บอน (Carbon nanotubes), ฟูลเลอรีน (Fullerenes) หรือบัคกี้บอล (Buckyballs) และกราไฟต์ (Graphite) ซึ่งเป็นส่วนประกอบของไส้ดินสอนั่นเอง (รูปที่2) กราฟีนถูกค้นพบโดยกลุ่มนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ (Manchester University) ในประเทศอังกฤษ ในปี ค.ศ. 2004 นำโดย Andre Geim และ Kostya Novoselov เริ่มต้นจากกราไฟต์ที่ประกอบด้วยชั้นของกราฟีนซึ่งยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงแวนเดอร์วาล์ว (Van der Waals) และใช้เทคนิคที่เรียกว่า Micromechanical cleavage ดึงแผ่นกราฟีนให้มีความหนาเพียง 1 อะตอม แผ่นกราฟีนที่ได้มีคุณสมบัติที่น่าสนใจอย่างมาก มีความสามารถในการนำไฟฟ้าได้ดีกว่าโลหะหรือสารกึ่งตัวนำชนิดอื่นมากแม้ที่อุณหภูมิห้อง เนื่องจากอนุภาคพาหะในแผ่นกราฟีนมีสปิน 1/2 เคลื่อนที่แบบบอลลิสติก (Ballistic transport) หรือเคลื่อนที่โดยไม่มีการชนกันของอนุภาค และมีอัตราเร็วใกล้แสงประมาณ 1 ใน 300 เท่าของอัตราเร็วแสง และสามารถควบคุมความหนาแน่นของอนุภาคพาหะได้โดยการให้ความต่างศักย์ผ่านขั้วไฟฟ้าที่ติดบนผิวกราฟีน กราฟีนยังสามารถนำความร้อนได้ดีเนื่องจากโครงสร้างที่เกิดจากการเรียงตัวของอะตอมคาร์บอนเพียงอย่างเดียว นอกจากนี้มีความคาดหวังว่า กราฟีนจะเป็นวัสดุชนิดใหม่ที่จะนำมาทดแทนซิลิกอนในการสร้างอุปกรณ์นาโนอิเล็กทรอนิกส์ เช่น สมาร์ทดิสเพล ฟิลเอฟเฟ็คทรานซิสเตอร์ (Field Effect Transistor; FET) ที่มีความเร็วสูง และควอนตัมดอทคอมพิวเตอร์ (Quantum-dot computer) เป็นต้น

ความเห็นส่วนตัว กราฟีนน่าจะเป็นอนาคตทางหนึ่งที่จะนำมาทำเป็นเซลล์แสงอาทิตย์แทนซิลิคอนนะครับ และเป็นส่วนประกอบของแผ่นวงจรคอมพิวเตอร์ทั้งหลายแทนทองแดงได้เลย
ดูประโยชน์ของมันซีครับ

ขอโทษถ้าคลิปดูไม่ได้ ก็เอาลิ้งค์ไปเลยแระกัน
http://www.youtube.com/watch?v=-YbS-Yyv ... re=related

สุดยอด ขอบคุณครับสำหรับความรู้ดี ๆ แบบนี้

สุดยอดมากครับ อยากให้มีการนำมาใช้งานได้จริงๆคงประหยัดไฟได้เยอะเลย

สุดยอดเลยคับ
อีกหน่อยเครื่องบิน และ ยานพาหนะต่าง ๆ คงเบาขึ้นเร็วขึ้น และประหยัดพลังงานได้เยอะเลย

เยี่ยมมากครับ

มันยืด หดได้อย่างนั้นลยเหรอ

อะไรมันจะขนาดน๊านนน

ด้วยโครงสร้างของมัน ยืดหดได้ขนาดนั้นจริงๆครับ แถมนำไฟฟ้าได้ดีอีกด้วย

[quote="chootana"]กราฟีน (Graphene) คืออะไร?


กราฟีน เป็นวัสดุที่ประกอบด้วยอะตอมคาร์บอนเรียงตัวกันในสองมิติ ที่มีโครงสร้างเป็นรูปตาข่ายรวงผึ้ง (รูปที่ 1) เป็นโครงสร้างพื้นฐานของวัสดุคาร์บอนที่มีรูปแบบโครงสร้าง (Allotropic forms) ชนิดอื่น เช่น ท่อนาโนคาร์บอน (Carbon nanotubes), ฟูลเลอรีน (Fullerenes) หรือบัคกี้บอล (Buckyballs) และกราไฟต์ (Graphite) ซึ่งเป็นส่วนประกอบของไส้ดินสอนั่นเอง (รูปที่2) กราฟีนถูกค้นพบโดยกลุ่มนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ (Manchester University) ในประเทศอังกฤษ ในปี ค.ศ. 2004 นำโดย Andre Geim และ Kostya Novoselov เริ่มต้นจากกราไฟต์ที่ประกอบด้วยชั้นของกราฟีนซึ่งยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงแวนเดอร์วาล์ว (Van der Waals) และใช้เทคนิคที่เรียกว่า Micromechanical cleavage ดึงแผ่นกราฟีนให้มีความหนาเพียง 1 อะตอม แผ่นกราฟีนที่ได้มีคุณสมบัติที่น่าสนใจอย่างมาก มีความสามารถในการนำไฟฟ้าได้ดีกว่าโลหะหรือสารกึ่งตัวนำชนิดอื่นมากแม้ที่อุณหภูมิห้อง เนื่องจากอนุภาคพาหะในแผ่นกราฟีนมีสปิน 1/2 เคลื่อนที่แบบบอลลิสติก (Ballistic transport) หรือเคลื่อนที่โดยไม่มีการชนกันของอนุภาค และมีอัตราเร็วใกล้แสงประมาณ 1 ใน 300 เท่าของอัตราเร็วแสง และสามารถควบคุมความหนาแน่นของอนุภาคพาหะได้โดยการให้ความต่างศักย์ผ่านขั้วไฟฟ้าที่ติดบนผิวกราฟีน กราฟีนยังสามารถนำความร้อนได้ดีเนื่องจากโครงสร้างที่เกิดจากการเรียงตัวของอะตอมคาร์บอนเพียงอย่างเดียว นอกจากนี้มีความคาดหวังว่า กราฟีนจะเป็นวัสดุชนิดใหม่ที่จะนำมาทดแทนซิลิกอนในการสร้างอุปกรณ์นาโนอิเล็กทรอนิกส์ เช่น สมาร์ทดิสเพล ฟิลเอฟเฟ็คทรานซิสเตอร์ (Field Effect Transistor; FET) ที่มีความเร็วสูง และควอนตัมดอทคอมพิวเตอร์ (Quantum-dot computer) เป็นต้น

[color=#FF0000]ความเห็นส่วนตัว[/color] กราฟีนน่าจะเป็นอนาคตทางหนึ่งที่จะนำมาทำเป็นเซลล์แสงอาทิตย์แทนซิลิคอนนะครับ และเป็นส่วนประกอบของแผ่นวงจรคอมพิวเตอร์ทั้งหลายแทนทองแดงได้เลย
ดูประโยชน์ของมันซีครับ
[youtube]-YbS-YyvCl4[/youtube]
ขอโทษถ้าคลิปดูไม่ได้ ก็เอาลิ้งค์ไปเลยแระกัน
http://www.youtube.com/watch?v=-YbS-Yyv ... re=related[/quote]


ไปเจอข่าวมา

http://www.manager.co.th/Science/ViewNe ... 0000146224

นักวิจัยพัฒนาแบตเตอรีชาร์จ 15 นาทีอยู่ได้นานเป็นอาทิตย์

โดย ASTVผู้จัดการออนไลน์ 16 พฤศจิกายน 2554 14:02 น.

Share
112




แบตเตอรีมือถือในอีก 5 ปีข้างหน้าจะชาร์จเพียง 15 นาทีแต่ใช้งานได้นานเป็นอาทิตย์ (ภาพประกอบข่าวจาก ABC news)



นักวิจัยสหรัฐฯ พัฒนาแบตเตอรีที่ชาร์จประจุได้เร็วกว่าเดิม 10 เท่า โดยเปลี่ยนวัสดุในแบตเตอรีลิเธียม-ไอออน ทำให้ใช้เวลาชาร์จเพียง 15 นาที แต่ใช้แบตเตอรีได้นานเป็นสัปดาห์ คาดว่าจะวางขายในท้องตลาดได้ภายใน 5 ปี

แบตเตอรีที่มีอายุการใช้งานได้นานขึ้นแม้ชาร์จเพียง 15 นาทีนี้เป็นผลงานของนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยนอร์ธเวสเทิร์น (Northwestern University) สหรัฐฯ ซึ่งบีบีซีนิวส์รายงานว่า พวกเขาได้เปลี่ยนวัสดุภายในแบตเตอรีลิเธียม-ไออน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพดังกล่าว และหนึ่งในการเปลี่ยนแปลงนั้นคือการอัดรูเล็กๆ นับล้านในแบตเตอรี โดยนักวิทยาศาสตร์คาดว่าแบตเตอรีที่ใช้นวัตกรรมนี้จะมีวางขายในร้านค้าภายใน 5 ปี

แบตเตอรีโทรศัพท์มือถือที่ใช้เทคนิคของนักวิจัยจากนอร์ธเวสเทิร์นนี้จะใช้เวลาอัดประจุไฟฟ้าหรือชาร์จเพียง 15 นาที และทำให้มีประจุไฟฟ้าใช้นาน 1 สัปดาห์ ถึงได้เวลาชาร์จประจุใหม่ ซึ่งกุญแจสำคัญของกระบวนการดังกล่าวคือความหนาแน่นและการเคลื่อนย้ายของไอออนลิเธียม

ดร.ฮาโรลด์ คัง (Dr.Harold Kung) พร้อมทีมวิจัยของเขาจากมหาวิทยาลัยนอร์ธเวสเทิร์น กล่าวว่าพวกเขาพบวิธีที่จะอัดประจุเข้าไปและเร่งให้เคลื่อนที่เร็วขึ้นได้ด้วยการเลือกวัสดุที่ใช้ในการผลิตแบตเตอรี โดยประจุที่เพิ่มขึ้นนี้ได้จากการใช้ซิลิกอนที่รวมเป็นกลุ่มเล็กๆ แทนแบบแผ่น เพื่อเพิ่มจำนวนไอออนลิเธียมที่แบตเตอรีหนึ่งจะเก็บไว้ได้

ส่วนความเร็วในการประจุไฟนั้นเร่งขึ้นได้ด้วยกระบวนการออซิเดชันทางเคมี ซึ่งจะเจาะรูเล็กๆ ที่มีความกว้างเพียง 20-40 นาโนเมตร ลงบนแผ่นกราฟีน (graphene) ในแบตเตอรี ซึ่งแผ่นดังกล่าวมีความหนาเพียงอะตอมชั้นเดียว กระบวนการนี้ช่วยให้ประจุของลิเธียมเคลื่อนย้ายและหาตำแหน่งแทนที่ได้เร็วมากขึ้น

หากแต่จุดอ่อนของแบตเตอรีนี้คือการชาร์จและกำลังที่ได้รับตกลงอย่างรวดเร็ว หลังจากชาร์จแบตเตอรีไปแล้ว 150 ครั้ง แต่ ดร.ฮาโรลด์ ศาสตราจารย์จากภาควิชาวิศวกรรมเคมีและชีววิทยากล่าวว่า หลังจากชาร์จแบตเตอรีไปแล้ว 150 ครั้ง ซึ่งคิดเป็นระยะเวลาใช้งานประมาณ 1 ปีหรือมากกว่านั้น แบตเตอรีดังกล่าวก็ยังมีประสิทธิภาพมากกว่าแบตเตอรีลิเทียม-ไอออนที่มีขายในปัจจุบัน

สำหรับงานวิจัยนี้นักวิจัยพายามเพิ่มประสิทธิภาพขอแบตเตอรีด้วยการปรับปรุงขั้วบวกหรือแอโนด (anode) ซึ่งเป็นตำแหน่งที่กระแสจะไหลเข้าสู่แบตเอรีเมื่อได้รับพลังงาน และตอนนี้ทางกลุ่มวิจัยวางแผนที่ศึกษาขั้วลบหรือแคโธด (cathode) ซึ่งเป็นตำแหน่งที่กระแสไหลออก ทั้งนี้ ปรับปรุงแบตเตอรีให้มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นอีก ส่วนรายละเอียดของงานวิจัยนี้ได้ตีพิมพ์ลงวารสารแอดวานซ์เอเนอจีแมทีเรียลส์ (Advanced Energy Materials)

สุโค่ย^^

ได้ครับรู้ใหม่อีกแล้ว