Grafeno: A chave para energia limpa e ilimitada, para que a próxima geração de dispositivos inteligentes possa ser alimentada por geradores de energia em nanoescala

De Fouad Sabry

O que é grafeno

O grafeno é um alótropo de carbono que consiste em uma única camada de átomos dispostos em uma nanoestrutura bidimensional em forma de colmeia. O nome é derivado de "grafite" e o sufixo -eno, refletindo o fato de que o alótropo de carbono contém numerosas ligações duplas.

Como você se beneficiará

(I) Insights e validações sobre os seguintes tópicos:

Capítulo 1: Grafeno

Capítulo 2: Grafeno de duas camadas

Capítulo 3: Bismuto

Capítulo 4: Borofeno

Capítulo 5: Arseneto de cádmio

Capítulo 6: Polímeros reforçados com fibra de carbono

Capítulo 7: Ciência dos materiais

(II) Respondendo às principais perguntas do público sobre o grafeno.

(III) Exemplos do mundo real para o uso de grafeno em muitos campos.

(IV) 17 apêndices para explicar, resumidamente, 266 tecnologias emergentes em cada setor para ter uma compreensão completa de 360 ​​graus das tecnologias do grafeno.

Para quem é este livro

Profissionais, estudantes de graduação e pós-graduação, entusiastas, hobistas e aqueles que desejam ir além do conhecimento ou informação básica para qualquer tipo de grafeno.

• Idioma: Português
• Editora: Um Bilhão Bem Informado [Portuguese]
• Data de lançamento: 26 de jan. de 2022

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Outros Livros do Autor

1 - Propulsão do Plasma

2 - Motor de detonação de pulso

3 - Robótica Agrícola

4 - Sistemas Ecológicos Fechados

5 - Carne Cultivada

6 - Agricultura Vertical

7 - Veículos Autónomos

8 - Drones Autónomos

9 - Robótica Autónoma

10 - Armas Autónomas

11 - Arcologia

Impressão 12 - 4D

13 - Cidade do Ponto

14 - Livro de Contabilidade Distribuído

15 - Moeda Digital

16 - Finanças Descentralizadas

17 - Máquinas Inteligentes

18 - Aerogel

19 - Metal Amorfo

20 - Bioplástico

21 - Polímero Condutor

22 - Tratamento Criogénico

23 - Armadura Dinâmica

24 - Fullerene

25 - Grafeno

26 - Laboratório em um Chip

27 - Supercondutividade de Alta Temperatura

28 - Nanopartículas Magnéticas

29 - Fluido Magnetorheológico

30 - Microfluidics

31 - Superfluidez

32 - Metamaterial

33 - Espuma metálica

34 - Estrutura multifunções

35 - Nanomateriais

36 - Matéria Programável

37 - Ponto Quântico

38 - Silicene

39 - Superliga

40 - Diamante sintético

41 - Tempo Cristal

42 - Betão Translúcido

43 - Interface de computador cerebral

44 - Inteligência enxame

Série por The Author

Tecnologias Emergentes em Aeroespacial

1 - Propulsão do Plasma

2 - Motor de detonação de pulso

Tecnologias Emergentes na Agricultura

1 - Robótica Agrícola

2 - Sistemas Ecológicos Fechados

3 - Carne Cultivada

4 - Agricultura Vertical

Tecnologias Emergentes em Coisas Autónomas

1 - Veículos Autónomos

2 - Drones Autónomos

3 - Robótica Autónoma

4 - Armas Autónomas

Tecnologias Emergentes na Construção

1 - Arcologia

Impressão 4D 4D

3 - Cidade Domed

Tecnologias Emergentes em Finanças

1 - Livro-razão distribuído

2 - Moeda Digital

3 - Finanças Descentralizadas

Tecnologias Emergentes em Tecnologias da Informação

1 - Máquinas Inteligentes

Tecnologias Emergentes em Ciência de Materiais

1 - Aerogel

2 - Metal Amorfo

3 - Bioplástico

4 - Polímero Condutor

5 - Tratamento Criogénico

6 - Armadura Dinâmica

7 - Fullerene

8 - Grafeno

9 - Laboratório em um Chip

10 - Supercondutividade de Alta Temperatura

11 - Nanopartículas Magnéticas

12 - Fluido Magnetorheológico

13 - Microfluidics

14 - Superfluidez

15 - Metamaterial

16 - Espuma metálica

17 - Estrutura multifunções

18 - Nanomateriais

19 - Matéria Programável

20 - Ponto Quântico

21 - Silicene

22 - Superliga

23 - Diamante Sintético

24 - Tempo Cristal

25 - Betão Translúcido

Tecnologias Emergentes em Neurociências

1 - Interface de computador cerebral

Tecnologias Emergentes em Robótica

1 - Inteligência enxame

Um bilião de conhecimentos

Grafeno

A chave para limpar, e energia ilimitada, para que a próxima geração de dispositivos inteligentes possa ser alimentada por geradores de energia nano-escala

Fouad Sabry

Direitos autorais

Graphene Copyright © 2021 por Fouad Sabry. Todos os direitos reservados.

Todos os direitos reservados. Nenhuma parte deste livro pode ser reproduzida sob qualquer forma ou por qualquer meio eletrónico ou mecânico, incluindo sistemas de armazenamento e recuperação de informações, sem autorização por escrito do autor. A única exceção é por um revisor, que pode citar pequenos excertos numa revisão.

Capa desenhada por Fouad Sabry.

Este livro é uma obra de ficção. Nomes, personagens, lugares e incidentes são produtos da imaginação do autor ou são usados de forma fictícia. Qualquer semelhança com pessoas reais, vivas ou mortas, eventos ou locais é inteiramente coincidência.

Bónus

Pode enviar um e-mail para 1BKOfficial.Org+Graphene@gmail. com a linha de assunto Graphene: A chave para limpar, e energia ilimitada, para que a próxima geração de dispositivos inteligentes possa ser alimentada por geradores de energia nano-escala, e você receberá ume-mail que contém os primeiros capítulos deste livro.

Fouad Sabry

Visite o site 1BK em

www.1BKOfficial.org

Prefácio

Por que escrevi este livro?

A história da escrita deste livro começou em 1989, quando  eu era estudantena Escola Secundária deEstudantes Avançados.

É notavelmente como  as Escolas STEM (Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática),que estão agora  disponíveis em muitos países avançados.

O STEM é um currículo baseado na ideia de educar os alunos em quatro disciplinas específicas - ciência, tecnologia, engenharia e matemática - numa abordagem interdisciplinar e aplicada. Este termo é normalmente usado para abordar uma política de educação ou uma escolha curricular nas escolas. Tem implicações no desenvolvimento da força de trabalho, nas preocupações de segurança nacional e na política de imigração.

Havia uma aula semanal  na biblioteca, onde cada aluno é livre de escolher qualquer livro e ler durante 1 hora. O objetivo  da aula  é incentivar os alunos a lerem outras disciplinas que não o currículo educativo. 

Na biblioteca, enquanto olhava para os livros nas prateleiras, notei livros enormes, num total de  5.000  páginas  em 5 partes. O  nome dos livros é  A Enciclopédia da Tecnologia, que descreve tudo à nossa volta, from absoluto zero asemicondutores- quase todas as tecnologias- na época- foi explicada com ilustrações coloridas e palavras simples. Comecei a ler a enciclopédia, e, claro, não consegui terminá-la na  aula semanalde uma hora.

Então, convenci o meu pai a comprar a enciclopédia. O meu pai comprou-me todas as ferramentas tecnológicas no início da minha vida, o primeiro computador e a primeira enciclopédia tecnológica,e ambos têm um grande impacto em mim e naminha carreira.

Terminei toda a enciclopédia nas mesmas férias de verão deste ano,e depois comecei a ver como funciona o universo e como aplicar esse conhecimento aos problemas do dia-a-dia.

A minha paixão pela tecnologia começou há mais de 30 anos e ainda assim a viagem continua.

Este livro faz parte da TheEnciclopédia das Tecnologias Emergentes que é a minha tentativa de dar aos leitores a mesma experiência incrível que tive quando andava no liceu, mas em vez de 20 century technologies, estou mais interessado nas21ª ctecnologias emergentes, aplicações e soluções industriais.

A Enciclopédia das Tecnologias Emergentes será composta por 365 livros, cada livro será focado numa única tecnologia emergente. Pode ler a lista de tecnologias emergentes e a sua categorização pela indústria na parte de Em breve, no final do livro.

365 livros para dar aos leitores a oportunidade de aumentar os seus conhecimentos sobre uma única tecnologia emergente todos os dias, no decurso de um ano.

Introdução

Como escrevi este livro?

Em todos os livros de A Enciclopédia das Tecnologias Emergentes, estou a tentar obter insights instantâneos, de pesquisa bruta, diretamente das mentes das pessoas,tentando responder às suas perguntas sobre a tecnologia emergente.

Há 3 mil milhões de pesquisas no Google todos os dias, e 20% delas nunca foram vistas antes. São como uma linha direta para os pensamentos daspessoas.

Às vezes, é Como é que retiro o encravamento de papel. Outras vezes, são os medos e os desejos secretos que só se atreveriam a partilhar com o Google.

Na minha busca para descobrir uma mina de ouro inexplorada de ideias de conteúdo sobre Graphene,    uso  muitas ferramentas para ouvir dados autocompletos de motores de busca como o Google,  então rapidamente escolho todas as frases e perguntas úteis,as pessoas  estão perguntando em torno da palavra-chave Graphene.

É uma mina de ouro de pessoas introspeção,  posso usar para criar conteúdo fresco, ultra-útil, produtos e serviços. Do tipo que  as pessoas,como tu, realmente querem.

As pesquisas de pessoas são o conjunto de dados mais importante alguma vez recolhido na psiquehumana. Portanto, este livro é um produto vivo,  e  constantemente atualizado por cada vez mais respostas para novas perguntas sobre Graphene, feitas por pessoas, tal como tu e eu, a pensar nesta nova tecnologia emergente e gostariam de saber mais sobre isso.

A abordagem para escrever este livro é obter um nível mais profundo de compreensão de como as pessoas procuram em torno de Graphene,  revelando perguntas e perguntas que eu não pensarianecessariamente do topo da minha cabeça, e responder a estas perguntasem palavras super fáceis e  digestivas  ,  e  para navegar  no  reservar  em torno de uma forma simples.

Por isso, quando se trata de escrever este livro, assegurei-me de que está o mais otimizado e direcionado possível. Este livro  tem como objetivoajudar as pessoas a compreenderem e a desenvolverem os seus conhecimentos sobre Graphene. Estou a tentar responder as perguntas das pessoas o mais de perto possível e a mostrar muito mais.

É uma forma fantástica e bonita de explorar questões e problemas que as pessoastêm  e  responder diretamente– e  adicionar insights, validação e criatividade ao conteúdo do livro – até mesmo pitchs e propostas. O livro revela áreas ricas, menos aglomeradas e, por vezes, surpreendentes, de procura dere-procura, que  eu não chegaria de outra forma.  Não há dúvida de que, é esperado que se aumente o conhecimento das mentes dos potenciais leitores,depois de ler o livrousando esta abordagem.

Apliquei uma abordagem única para tornar o conteúdo deste livro sempre fresco. Esta abordagem depende de ouvir as mentes das pessoas, utilizando as ferramentas de escuta de pesquisa. Esta abordagem ajudou-me a:

Conheça os leitores exatamente onde estão, para que eu possa criar conteúdo relevante que atinge um acorde e impulsiona mais compreensão ao tema.

Mantenha o meu dedo firmemente no pulso, para que eu possa obter atualizações quando as pessoas falam sobre esta tecnologia emergente de novas maneiras, e monitorizar as tendências ao longo do tempo.

Descobrir tesouros ocultos de perguntas precisa de respostas sobre a tecnologia emergente para descobrir insights inesperados e nichos ocultos que impulsionam a relevância do conteúdo e lhe dão  uma vantagem vencedora.

Pare de perder tempo com a sensação de tripas e adivinhação sobre o conteúdo procurado pelos leitores e preencha o conteúdo do livro com o que as pessoas precisam e diga adeus às  intermináveis ideias de conteúdo baseadas em  especulações.

Tome decisões sólidas, e assuma menos riscos, para conseguir lugares na primeira fila para o que as pessoas  querem ler e querem saber - em tempo real - e usar dados de pesquisa para tomar decisões ousadas- sobre quais os tópicos a incluir e quais os tópicos a excluir.

Dinamize a minha produção de conteúdo para identificar ideias de conteúdo sem ter de analisar manualmente as opiniões individuais para poupar dias e até semanas de tempo.

É maravilhoso ajudar as pessoas a aumentar os seus conhecimentos de uma  forma  simples, respondendo apenas às suas perguntas.

Penso que a abordagem da escrita deste livro é única à medida que se colide, e acompanha as questões importantes que os leitores fazem nos motores de busca.

Agradecimentos

Escrever um livro é mais difícil do que pensava e mais gratificante do que alguma vez poderia imaginar. Nada disto teria sido possível sem o trabalho concluído por investigadores de prestígio,  e gostaria de reconhecer os seus  esforços para aumentar o conhecimento do público sobre esta tecnologia emergente.

Dedicatória

Para os esclarecidos, aqueles que vêem as coisas de forma diferente, e querem que o mundo seja melhor. Podes discordar demasiado deles, e podes discutir ainda mais com eles, mas não podes ignorá-los, e não podes subestimá-los, porque mudam sempre as coisas... empurram a raça humana para a frente, e enquanto alguns podem vê-los como os loucos ou amadores, outros vêem génio e inovadores, porque aqueles que são iluminados o suficiente para pensar que podem mudar o mundo, são os que o fazem, e levam as pessoas àiluminação.

Epígrafe

Grafeno é uma anotropia de carbono composta por uma única camada de átomos dispostos numa nanoestrutura bidimensional de favo de mel. O nome é derivado de grafite e do sufixo -ene- que reflete o facto de que a grafite aotrope de carbono contém numerosas ligações duplas.

Tabela de Conteúdos

Grafeno

Outros Livros do Autor

Série por The Author

Grafeno

Direitos autorais

Bónus

Prefácio

Introdução

Agradecimentos

Dedicatória

Epígrafe

Tabela de Conteúdos

Capítulo 1: Grafeno

Capítulo 2: Grafeno bicússrico

Capítulo 3: Bismuth

Capítulo 4: Borophene

Capítulo 5: Arsenide de cádmio

Capítulo 6: Polímeros reforçados em fibra de carbono

Capítulo 7: Ciência dos materiais

Epílogo

Sobre o Autor

Brevemente

Apêndices: Tecnologias Emergentes em Cada Indústria

Capítulo 1: Grafeno

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Grafeno é uma rede hexagonal à escala atómica feita de átomos de carbono

Grafeno é uma aotrope de carbono composta por uma única camada de átomos organizados numa nanoestrutura bidimensional de favo de mel. O nome é derivado das palavras grafite e do sufixo -ene- que reflete o facto de que a anotropia de grafite do carbono inclui um grande número de ligações duplas.

Cada átomo numa folha de grafeno é ligado por uma ligação aos seus três vizinhos mais próximos e contribui com um eletrão para uma banda de condução que abrange toda a folha. Esta é a mesma forma de ligação encontrada em nanotubos de carbono, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, e (em menor medida) fullerenes e carbono vidrado. Grafeno é um semimetal com propriedades elétricas notáveis melhor caracterizadas por teorias para partículas relativísticas sem massa como resultado destas bandas de condução. Os portadores de carga em grafeno têm uma dependência linear, em vez de quadrática, de energia no impulso, e podem ser produzidos transístores de efeito de campo de grafeno com condução bipolar. Ao longo de distâncias estendidas, o transporte de carga é balístico; o material exibe oscilações quânticas massivas, bem como um enorme e não linear diamagnetismo. O calor e a eletricidade são conduzidos de forma muito eficiente ao longo do plano de grafeno. O material absorve substancialmente a luz de todos os comprimentos de onda visíveis, o que explica a aparência negra da grafite; no entanto, devido à sua extraordinária magreza, uma única folha de grafeno é praticamente transparente. Além disso, o material é aproximadamente 100 vezes mais forte do que o aço mais forte da mesma espessura.

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Na luz transmitida, uma fotografia mostra uma membrana de grafeno suspensa. Como absorve cerca de 2,3% da luz, esta substância de um átomo pode ser vista a olho nu.

Durante décadas, os cientistas especulavam sobre a provável existência e fabrico de grafeno. Provavelmente foi criado acidentalmente em pequenas quantidades durante séculos através da utilização de lápis e outras utilizações de grafite semelhantes. Foi descoberto em microscópios eletrónicos em 1962, mas só podia ser investigado enquanto era apoiado em superfícies metálicas.

A substância foi redescoberta, isolada e estudada na Universidade de Manchester em 2004. Grafeno de alta qualidade foi surpreendentemente fácil de extrair.

Devido à sua excelente resistência à tração, condutividade elétrica, transparência e estatuto como o material bidimensional mais fino do mundo, o grafeno tornou-se um nanomaterial valorizado e útil. bem como compósitos

A União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) sugere o uso da palavra grafite para o material tridimensional e grafeno apenas quando se discutem as reações, relações estruturais ou outros aspetos das camadas individuais.

Conteúdo

1 História

1.1 Estrutura de grafite e seus compostos de intercalação

1.2 Observações de camadas finas de grafite e estruturas conexas

1.3 Isolamento total e caracterização

1.4 Exploração de aplicações comerciais

2 Estrutura

2.1 Ligação

2.2 Geometria

2.3 Estabilidade

3 Propriedades

3.1 Eletrônico

3.2 A autorização

3.3 Ótica

3.4 Excitonic

3.5 Transporte de centrifugação

3.6 Propriedades magnéticas

3.7 Condutividade térmica

3.8 Mecânica

3.9 Químico

3.10 Biológico

3.11 Substrato de suporte

4 Formas

4.1 Folhas monocamadoras

4.2 Grafeno bilayer

4.3 Grafeno turbostrado

4.4 Superlattices de grafeno

4.5 Nanoribbons grafeno

4.6 Pontos quânticos de grafeno

4.7 Óxido de grafeno

4.8 Modificação química

4.9 Ligante de Grafeno/complexo

4.10 Fibra de grafeno

4.11 Grafeno 3D

4.12 Grafeno pilares

4.13 Grafeno reforçado

4.14 Grafeno moldado

4.15 Aerogel de Grafeno

4.16 Nanocoil de grafeno

4.17 Grafeno amassado

5 Produção

5.1 Mecânica

5.2 Separação do carbono monocamador

5.3 Químico

5.4 Deposição de vapores químicos

5.5 Redução do dióxido de carbono

5.6 Spray supersónico

5.7 Laser

5.8 Flash Joule aquecimento

5.9 Implantação de iões

5.10 Grafeno compatível com CMOS

6 Simulação

7 Analógicos de Grafeno

8 Candidaturas

9 Toxicidade

10 Ver também

11 Referências

12 Ligações externas

História

Um caroço de grafite, um transístor de grafeno e um dispensador de fitas Andre Geim e Konstantin Novoselov doaram-no ao Museu Nobel de Estocolmo em 2010.

Estrutura de grafite e seus compostos de intercalação

Benjamin Brodie descobriu a estrutura extremamente lamellar de óxido de grafite com redução térmica em 1859.

P. R. Wallace desenvolveu a teoria do grafeno em 1947 como um ponto de partida para entender as características elétricas da grafite 3D. Gordon Walter Semenoff  descobriu independentemente