Один слой углерода толщиной в атом – и целое семейство форм, добавок и сценариев применения.
16
применений
18
публикаций
4–8
зрелость, TRL
Рис. 1Образец
Чёрный порошок графена на белом фоне.
01Состояние
Где материал находится сейчас
Шкалы общие для всей базы, поэтому значения разных материалов можно сравнивать между собой.
Зрелость · TRL4–8123456789
Зависит от формы. Нанопластинки и оксид графена производятся промышленно, монослойные плёнки – лабораторно и мелкими сериями.
Внедрение · D0–D5D2D0D1D2D3D4D5
Точечные промышленные применения: защитные покрытия, добавки в бетон, отдельные композиты. Массового внедрения нет.
Доказательность · E0–E5E3E0E1E2E3E4E5
По отдельным применениям есть рецензируемые испытания с указанными условиями. Воспроизводимость зависит от диспергирования и рецептуры.
Критичность · C0–C4не присвоенаC0C1C2C3C4
Оценка появится вместе с разделом «Критические технологии». Ставить её без методологии мы не будем.
02Что это
Определение без оценок
Графен – двумерная форма углерода: атомы выстроены в один слой правильными шестиугольниками. Из этой геометрии следуют его свойства: очень высокая прочность на разрыв, высокая теплопроводность и электропроводность, и главное для промышленности – огромная площадь поверхности при ничтожной массе.
Под одним словом скрывается семейство разных веществ: монослойный графен, многослойные нанопластинки, оксид графена и восстановленный оксид графена. Они производятся по-разному, стоят по-разному и ведут себя в материалах по-разному. Поэтому фраза «добавили графен» сама по себе ничего не значит, пока не названы форма, дозировка и способ введения.
Практический эффект почти всегда решается не самим веществом, а его распределением в матрице. Плохо диспергированный графен собирается в агломераты и работает как обычный наполнитель – или хуже.
03Подробнее о материале
Что это за материал
История, геометрия двумерного слоя и то, как отличить графен от того, что им называют, – в отдельных статьях журнала.
Данные карточки собраны из разборов журнала: каждая цифра там стоит рядом с условиями испытания и ссылкой на публикацию. Отдельных цифр «из воздуха» в карточке нет.
Материалы · ГрафенГрафен: материал, который решает задачу лучше, чем всё, что было до негоТехнический углерод, диоксид кремния и графен: почему у промышленности уже был опыт «одной добавки на много задач» – и какие три ограничения предшественников снимает двумерный слой.
Материалы · ГрафенКлассификация по размерности0D, 1D, 2D и 3D: как устроено семейство углеродных наноматериалов и как читать заявления производителей, чтобы отличить графен от того, что им называют.