Diferența cheie dintre grafen și fibra de carbon este că grafenul are o grosime a unui singur strat de atom de carbon, în timp ce fibra de carbon are o grosime de scară micrometrică.
Atât grafenul, cât și fibra de carbon sunt substanțe care conțin carbon. Grafenul conține doar atomi de carbon, în timp ce fibra de carbon conține în cea mai mare parte carbon împreună cu alte elemente, cum ar fi oxigenul și azotul. O altă diferență importantă între grafen și fibra de carbon este în modul în care foile de carbon se împletesc în aceste substanțe. Cu toate acestea, ambele tipuri conțin carbon aranjat în același model hexagonal regulat.
Ce este grafenul?
Grafenul este un alotrop de carbon care are un singur strat de atomi de carbon dispuși într-un model hexagonal regulat. În consecință, este un semimetal care are o mică suprapunere între benzile de valență și cele de conducere. Structura grafenului este structura de bază a multor substanțe care conțin carbon, cum ar fi grafitul, diamantul, cărbunele, nanotuburi de carbon etc.
În plus, există multe proprietăți importante și neobișnuite în grafen. De exemplu, este cel mai rezistent material pe care l-am testat vreodată. În plus, poate conduce căldura și electricitatea cu eficiență ridicată. Substanța este aproape transparentă. În afară de asta, prezintă diamagnetism și, de asemenea, are proprietăți bidimensionale.
Figura 01: Foaie de grafen
Fiecare atom de carbon din foaia de grafen are patru legături în jurul său, cum ar fi trei legături sigma cu alți trei atomi de carbon în același plan și o legătură pi perpendiculară pe plan. Distanța dintre cei doi atomi de carbon din această structură este de aproximativ 1,42 Å. Ca rezultat, atomii de carbon strâns împachetati și hibridizarea sp2 a fiecărui atom de carbon conferă grafenului o stabilitate ridicată. Astfel, dacă expunem aceste foi la alte substanțe care conțin carbon, cum ar fi hidrocarburile, ele pot repara singure daunele din foi.
Aplicațiile grafenului sunt în domeniul medicinei (ingineria tisulară, bioimagistică, livrarea medicamentelor, testare, toxicitate), în electronică (producția de tranzistori, electrozi conductori transparenți, optoelectronice etc.), în prelucrarea luminii (optice). modulatori, lentile UV), etc.
Ce este fibra de carbon?
Fibra de carbon este o formă de fibră care are în mare parte atomi de carbon dispuși într-un model hexagonal. Aceste fibre au un diametru de aproximativ 5-10 micrometri. Mai presus de toate, această substanță este disponibilă sub forma unui cârlig continuu înfășurat pe o bobină. Și, acest cârlig conține un mănunchi de mii de filamente individuale de carbon într-o manieră continuă. Mai mult, acest pachet este protejat cu un strat organic. Prin urmare, putem derula cârligul pentru aplicația dorită.
Structura atomică a acestui material este similară cu cea a grafenului; model hexagonal. Mai mult, există două forme de fibră de carbon în funcție de precursorul pe care îl folosim pentru a realiza acest material; turbostratic sau grafitic. Uneori, este un hibrid al ambelor structuri.
Figura 02: Țesătură din filamente de carbon țesute
Cele mai importante proprietăți ale acestui material includ rigiditate ridicată, rezistență ridicată la tracțiune, greutate redusă, rezistență chimică ridicată, toleranță la temperatură ridicată și dilatare termică scăzută. Datorită acestor proprietăți, fibra de carbon este populară în aplicații aerospațiale, militare etc.
Care este diferența dintre grafen și fibra de carbon?
Grafenul este un alotrop de carbon care are un singur strat de atomi de carbon dispuși într-un model hexagonal regulat, în timp ce fibra de carbon este o formă de fibră care are în mare parte atomi de carbon dispuși într-un model hexagonal. Acestea sunt materiale compuse în principal din atomi de carbon. Cu toate acestea, ele diferă unele de altele în funcție de grosime. Prin urmare, diferența cheie dintre grafen și fibra de carbon este că grafenul are o grosime a unui singur strat de atom de carbon, în timp ce fibra de carbon are o grosime de scară micrometrică. O altă diferență importantă între grafen și fibra de carbon este aceea că foile de grafen se împachetează strâns, în timp ce fibra de carbon nu are foi strânse.
Infografia de mai jos despre diferența dintre grafen și fibra de carbon arată mai multe diferențe între ambele.
Rezumat – Grafen vs Fibră de carbon
Grafenul și fibra de carbon sunt materiale importante care conțin carbon. Diferența cheie dintre grafen și fibra de carbon este că grafenul are o grosime a unui singur strat de atom de carbon, în timp ce fibra de carbon are o grosime de scară micrometrică.
