Il grafene, grazie alle sue proprietà uniche, ha un'ampia gamma di applicazioni in diversi settori.
L'elevato rapporto superficie/volume, l'eccezionale conducibilità elettrica e termica e la resistenza meccanica lo rendono ideale per l'utilizzo nell'accumulo di energia, nell'elettronica, nei compositi e nelle tecnologie per le energie rinnovabili.
Quali sono le applicazioni delle proprietà del grafene? (4 settori chiave esplorati)
1. Immagazzinamento di energia
L'elevata area superficiale e la conduttività del grafene lo rendono un materiale eccellente per batterie e supercondensatori.
Può immagazzinare più energia e caricarsi più velocemente di altri materiali, rivoluzionando potenzialmente la tecnologia delle celle a combustibile.
Il grafene può essere depositato con il processo di deposizione chimica da vapore (CVD) su vari materiali, migliorando le loro capacità di accumulo di energia.
È stato anche integrato con il nitruro di boro esagonale (hBN) e con i dicalcogenuri di metalli di transizione (TMDC) per l'uso nelle industrie nanoelettroniche e optoelettroniche.
2. L'elettronica
Le notevoli proprietà elettriche del grafene, tra cui l'altissima mobilità degli elettroni e l'elevata conduttività, lo rendono un materiale promettente per le applicazioni elettroniche.
Viene utilizzato nelle celle fotovoltaiche organiche (OPV) grazie alla sua elevata flessibilità e trasparenza.
I film di grafene ottenuti per CVD sono altamente trasparenti, conduttivi e scalabili, offrendo un'alternativa economica a materiali come l'ossido di indio-stagno (ITO).
Le proprietà elettriche del grafene, se combinate con materiali termocromici, possono essere utilizzate in sensori termoelettrocromici e come strato interno in coperture balistiche o lastre di vetro.
3. Compositi e rivestimenti
La forza e la flessibilità del grafene lo rendono un additivo ideale nei compositi e nei rivestimenti polimerici.
Può migliorare le proprietà meccaniche e termiche di questi materiali, rendendoli più durevoli ed efficienti.
Le polveri e le nanoparticelle di grafene, prodotte con il metodo "top-down", sono utilizzate come additivi in varie applicazioni, tra cui l'accumulo di energia, la gestione termica e la sostituzione di additivi tradizionali come il nerofumo.
4. Tecnologie per l'energia rinnovabile
Le proprietà di conducibilità e trasmittanza del grafene lo rendono adatto alle tecnologie di energia rinnovabile di prossima generazione, come le celle solari.
La sua capacità di condurre l'elettricità in modo efficiente mantenendo la trasparenza consente di sviluppare pannelli solari più efficienti e flessibili.
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