Tofauti kuu kati ya graphene na nyuzinyuzi za kaboni ni kwamba graphene ina unene wa safu moja ya atomi ya kaboni ilhali nyuzinyuzi ya kaboni ina unene wa mizani mikromita.
graphene na nyuzinyuzi za kaboni ni dutu zenye kaboni. Graphene ina atomi za kaboni pekee wakati nyuzinyuzi za kaboni mara nyingi huwa na kaboni pamoja na vipengele vingine kama vile oksijeni na nitrojeni. Tofauti nyingine muhimu kati ya graphene na nyuzinyuzi za kaboni ni jinsi karatasi za kaboni zinavyoingiliana katika vitu hivi. Hata hivyo, aina zote mbili zina kaboni iliyopangwa katika muundo sawa wa kawaida wa hexagonal.
Graphene ni nini?
Graphene ni alotropu ya kaboni ambayo ina safu moja ya atomi za kaboni iliyopangwa katika muundo wa kawaida wa hexagonal. Kwa hivyo, ni nusu metali ambayo ina mwingiliano mdogo kati ya bendi za valence na upitishaji. Muundo wa graphene ni muundo msingi wa dutu nyingi zenye kaboni kama vile grafiti, almasi, mkaa, nanotube za kaboni, n.k.
Zaidi ya hayo, kuna sifa nyingi muhimu na zisizo za kawaida katika graphene. Kwa mfano, ni nyenzo yenye nguvu zaidi ambayo tumewahi kujaribu. Zaidi ya hayo, inaweza kufanya joto na umeme kwa ufanisi wa juu. Dutu hii ni karibu uwazi. Kando na hayo, inaonyesha diamagnetism na pia ina sifa za pande mbili.
Kielelezo 01: Laha ya Graphene
Kila atomi ya kaboni kwenye laha ya graphene ina vifungo vinne kuizunguka kama vile bondi tatu za sigma zilizo na atomi zingine tatu za kaboni kwenye ndege moja na bondi ya pi inayoelekea kwenye ndege. Umbali kati ya atomi mbili za kaboni katika muundo huu ni kama 1.42 Å. Kwa hivyo, atomi za kaboni zilizojaa sana na mseto wa sp2 wa kila atomi ya kaboni huipa graphene uthabiti wake wa juu. Kwa hivyo, tukiweka laha hizi kwa vitu vingine vyenye kaboni kama vile hidrokaboni, zinaweza kurekebisha uharibifu kwenye laha zenyewe.
Matumizi ya graphene ni katika nyanja ya dawa (uhandisi wa tishu, upigaji picha za viumbe, utoaji wa dawa, majaribio, sumu), katika vifaa vya elektroniki (utengenezaji wa transistors, elektrodi zinazoendesha uwazi, optoelectronics, n.k.), katika usindikaji wa mwanga (macho moduli, lenzi ya UV), n.k.
Carbon Fiber ni nini?
Nyumba za kaboni ni aina ya nyuzinyuzi ambayo mara nyingi hupangwa atomi za kaboni katika muundo wa hexagonal. Nyuzi hizi zina kipenyo cha mikromita 5-10 hivi. Zaidi ya yote, dutu hii inapatikana kwa namna ya jeraha la kuvuta linaloendelea kwenye reel. Na, tow hii ina rundo la maelfu ya filamenti za kaboni kwa njia inayoendelea. Kwa kuongeza, kifungu hiki kinalindwa na mipako ya kikaboni. Kwa hivyo, tunaweza kutendua kivuta kwa programu inayokusudiwa.
Muundo wa atomiki wa nyenzo hii ni sawa na ule wa graphene; muundo wa hexagonal. Zaidi ya hayo, kuna aina mbili za fiber kaboni kulingana na mtangulizi tunayotumia kutengeneza nyenzo hii; turbostratic au grafiti. Wakati mwingine, ni mseto wa miundo yote miwili.
Kielelezo 02: Kitambaa kilichotengenezwa kwa Filamenti za Kaboni zilizosokotwa
Sifa muhimu zaidi za nyenzo hii ni pamoja na ukakamavu wa juu, nguvu ya juu ya kukaza, uzito mdogo, ukinzani wa juu wa kemikali, kustahimili joto la juu na upanuzi wa chini wa mafuta. Kutokana na sifa hizi, nyuzinyuzi za kaboni ni maarufu katika matumizi ya anga, kijeshi, n.k.
Kuna tofauti gani kati ya Graphene na Carbon Fiber?
Graphene ni alotropu ya kaboni ambayo ina safu moja ya atomi za kaboni iliyopangwa katika muundo wa kawaida wa hexagonal ilhali nyuzinyuzi za kaboni ni aina ya nyuzi ambayo kwa kiasi kikubwa ina atomi za kaboni zilizopangwa katika muundo wa hexagonal. Hizi ni nyenzo zinazoundwa hasa na atomi za kaboni. Walakini, hutofautiana kutoka kwa kila mmoja kulingana na unene. Kwa hivyo, tofauti kuu kati ya graphene na nyuzinyuzi za kaboni ni kwamba graphene ina unene wa safu moja ya atomi ya kaboni wakati nyuzi za kaboni zina unene wa mikromita. Tofauti nyingine muhimu kati ya graphene na nyuzinyuzi za kaboni ni kwamba laha za grafiti hufungana ilhali nyuzinyuzi za kaboni hazina laha zilizopakiwa vizuri.
Fografia iliyo hapa chini juu ya tofauti kati ya graphene na nyuzinyuzi za kaboni inaonyesha tofauti zaidi kati ya zote mbili.
Muhtasari – Graphene vs Carbon Fiber
Graphene na nyuzinyuzi za kaboni ni nyenzo muhimu zenye kaboni. Tofauti kuu kati ya graphene na nyuzinyuzi za kaboni ni kwamba graphene ina unene wa safu moja ya atomi ya kaboni ambapo nyuzinyuzi ya kaboni ina unene wa mizani mikromita.
