Download presentation
Presentation is loading. Please wait.
1
בארץ הפלאים של הפחמן - גראפין
מקור הגראפין בגרפיט, ה"עופרת" של העיפרון. פחמן טהור הערוך בשכבות שטוחות של אטומי פחמן מוערמות זו על גבי זו . הגראפין הוא רשת של אטומי פחמן הערוכים במבנה חלת דבש (שקף 3-4). הלחיצה על העיפרון בזמן הכתיבה מעבירה שכבות גרפיט על הנייר. עריכה ממקורות שונים: רינה ברנסבורג
2
ארץ הפלאים של הפחמן - גראפין
מהירות מעבר האלקטרונים בגראפין גדולה פי 100 ממהירות מעבר אלקטרונים בצורן (המוליך למחצה שבשבבים אלקטרונים ובטרנזיסטורים). מוליכותו גדולה אפילו פי 35 משל נחושת המוליכה חשמל מצויין. למעשה מהירות מעבר האלקטרונים בו קטנה רק פי 300 ממהירות האור.
3
על גרפין בעברית אנדרה גיים ANDRE GEIM, פרופ' לפיסיקה באונ' מנצ'סטר. חוקר תכונות ננו של גבישים בעובי אטום אחד, כולל הגראפיו. “Imagine a piece of paper but a million times thinner. This is how thick graphene is.”
4
מבנה הגראפין: משושים שבהם כל אטום פחמן קשור לשלושה אטומי פחמן סמוכים
5
סרטי גרפין © Science 2008 Graphene ribbons
6
ממברנה בנויה מגראפין A structural model of a graphene membrane. Courtesy of Jannik Meyer, University of California, Berkeley
7
פתיתי גרפין בעוביים שונים (1, 2, 3, 4, 5 שכבות גרפין) התמונה משמאל צולמה מיקרוסקופ אלקטרוני סורק באור לבן רגיל. אוניברסיטת מנצ'סטר מימין: בהגדלה x115 (מתוך סיינטיםיק אמריקן אפריל 2008, עמ' 73)
8
הכינו גראפין בעצמכם מתוך סיינטיפיק אמריקן אפריל 2008 עמ' 73
הכינו גראפין בעצמכם מתוך סיינטיפיק אמריקן אפריל 2008 עמ' 73 עיבדו בסביבה נקיה. הכינו פיסת שבב סיליקון או זכוכית ללוח נושא להתבוננות בגראפן ע"י ניקוי עם חומצה כלורית (מלחית) ומי חמצן. נוזלים אלה מאכלים ולכן השתמשו בכפפות גומי ובמשקפי מגן. 2. בעזרת פינצטה, הדביקו שבריר גרפיט מעיפרון על אמצע רצועת סרט מדבק שקוף (צלוטייפ, סקוץ') באורך 10 סמ'. 3. קפלו את הסרט כך שגרגר הגרפיט יהיה באמצעו והדקו בחוזקה . 4. פתחו באיטיות ובהפעלת בכוח את הסרטכך שתוכלו לראות שהגרגר יתפצל לשנים. 5. חיזרו על שלב זה כ-10 פעמים. 6. בעזרת מלקחי פלסטיק הניחו את שבבי הגרפיט שיצרתם על הלוח הנושא (סיליקון או זכוכית) והדקו אותם בעדינות אך בהתמדה ע"י לחיצה על הסרט המדבק במשך 10 דקות. 7. בעזרת המלקחיים הרחיקו את הסרט המדבק כשהשבבים נשארים דבוקים ללוח הנושא. 8. הניחו את הלוח הנושא מתחת למיקרוסקופ בהגדלת אובייקטיב של 50x100. תראו צורות שונות של גרפיט מרוסק ובצבעים שונים (תמונה מצורפת בשקופית 8). בר המזל יראה גם גרפין – פתיתים שטוחים חסרי צבע כמעט
9
גראפין מריח מולקולות מסוכנות
מולקולת הגז NO2 מעל שכבת גראפין. הגראפין עשוי לשמש כחישן למולקולות גזים רעילים, ולמניעת חדירתן לחומר. עקרון הפעולה: שינוי במוליכות החשמלית של הגראפין עם המגע של מולקולות הגז בחישן Faculty of Engineering and Physical Sciences
10
גראפין-"האם" של צורות הפחמן האלוטרופיות
בכיוון השעון: גראפין (צד שמאל למעלה) , גרפיט, באקי-בול (C60), פולרן בננו-צינור . גראפין הוא חומר דו-מימדי (2D) בסריג "חלת דבש" של אטומי פחמן המהווה "אם" לצורות האלוטרופיות האחרות של פחמן: גרפיט , חומר תלת מימדי (3D) הבנוי שכבות גראפין שביניהן קשרי ואן דר ואלס חלשים . באקי-בול (פולרן) , הכדור ללא מימדים (0D). צינורות ננו מפחמן החד-מימדיות (1D).
11
צינורות ננו מפחמן (פולרן)
אנימציה זו של צינור ננו-פחמני מראה את המבנה התלת ממדי שלו (מ"ויקיפדיה") Kohlenstoffnanoroehre_Animation.gif תצלום של צינורות ננו במיקרוסקופ אלקטרוני סורק המבנה המולקולארי הייחודי של הפולרנים בצינורות ננו גורם לתכונות מקרוסקופיות ייחודיות, כולל חוזק מתיחתי גבוה, מוליכות חשמלית גבוהה, גמישות גבוהה, עמידות גבוהה לחום, ואדישות כימית . תכונות אלו הביאו לשפע של שימושים טכנולוגיים בעיקר ביצירת חומרים קלים וחזקים - דבר השימושי בשביל בנייה של שכפ"צים, אופניים ומטוסים - ואף מדברים על בנייה של 'מעלית לחלל החיצון' המבוססת על ננו צינורות.
Similar presentations
© 2025 SlidePlayer.com. Inc.
All rights reserved.