เราได้ยินอยู่เสมอว่ากราฟีนจะปฏิวัติสิ่งนี้หรือสิ่งนั้นได้อย่างไร ความก้าวหน้าในการวิจัยและการค้าเป็นไปอย่างรวดเร็วอย่างที่คุณคาดไว้หรือไม่? ฉันคิดอย่างนั้น เพราะถ้าคุณดูเทคโนโลยีหลักๆ ที่ใช้ฮาร์ดแวร์ แทนที่จะเป็นซอฟต์แวร์ มันต้องใช้เวลาระหว่าง 20 ถึง 40 ปีเสมอตั้งแต่การค้นพบครั้งแรกไปจนถึงการใช้งานจำนวนมาก ทรานซิสเตอร์ตัวแรกเกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2490 แต่ต้องใช้เวลากว่า 10 ปีกว่า
ที่ผู้คนจะตระหนักว่า
พวกเขาต้องใช้ซิลิคอนแทนเจอร์เมเนียม หรือถ้าคุณใช้คาร์บอนไฟเบอร์ ครั้งแรกที่มีคนใส่คาร์บอนไฟเบอร์ในรถยนต์คือช่วงปี 1980 แต่รถยนต์คาร์บอนไฟเบอร์ในเชิงพาณิชย์คันแรกเกิดขึ้นในปี 2013 เท่านั้น เทคโนโลยี “โหนด” ใหม่ใดๆ ต้องใช้เวลาหลายปีในการพัฒนาและใหญ่โต การลงทุน
(อย่างน้อย) $10bn และนั่นเป็นเพียงหนึ่งโหนดใช่ เป็นเรื่องปกติที่จะคาดหวังกรอบเวลา 20 ถึง 40 ปี สิ่งที่ไม่ปกติคือสื่อต่างๆ ได้สร้างความคาดหวังเกี่ยวกับกราฟีนที่เป็นไปไม่ได้อย่างชัดเจน คล้ายกับตอนที่รัฐบาลประกาศว่าจะมีรถไฟความเร็วสูงเชื่อมระหว่าง 2 เมือง และหลังจากนั้น 2 เดือน
ผู้คนก็ถามว่า “รถไฟอยู่ไหน” มันใช้งานไม่ได้อย่างชัดเจน จากมุมมองของฉัน เราอยู่บนเส้นทางที่สมบูรณ์แบบสำหรับแผนงาน 20 ถึง 40 ปีสำหรับการใช้งานกราฟีน แอปพลิเคชันแรกเหล่านั้นจะเป็นอย่างไรแอปพลิเคชันแรกมาถึงแล้ว และแอปพลิเคชันเหล่านี้เกี่ยวข้องกับหมึก
สารเคลือบ และวัสดุผสมโพลิเมอร์ มีสกี ไม้เทนนิส และรถยนต์ที่มีกราฟีนที่คุณสามารถซื้อได้ และหน้ากากที่มีตัวกรองกราฟีนสำหรับการทำงานในห้องแล็บ ฉันหมายความว่ามีหลายสิ่งหลายอย่างที่คุณสามารถซื้อได้ซึ่งทำจากกราฟีนอยู่แล้ว แม้แต่ชุดชั้นใน
ชุดชั้นในกราฟีน?ใช่ คุณสามารถซื้อชุดชั้นในกราฟีนได้ – มีบริษัทในจีนผลิต มีสินค้ามากมายหลายรายการ หากคุณต้องการหมวกกันน็อคมอเตอร์ไซค์ที่มีกราฟีน คุณสามารถซื้อได้แล้ว คุณสามารถซื้อรองเท้าที่มีกราฟีนอยู่ข้างในได้ ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ไม่ได้ใช้เทคโนโลยีขั้นสูงเป็นพิเศษ และส่วนใหญ่
อาศัยคุณสมบัติ
ทางความร้อนของกราฟีน อาจมีคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรีย และคุณสมบัติเชิงกล เหล่านี้คือผลไม้ที่แขวนลอยต่ำ และตอนนี้เรามีบริษัทสตาร์ทอัพมากมายในสหราชอาณาจักรและในยุโรปที่ทำหมึก คอมโพสิต สีและผงกราฟีน แต่จากนั้นคุณก็เริ่มคิดเกี่ยวกับการสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค
เช่น ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ โฟโตอิเล็กทรอนิกส์ ด้วยกราฟีน และสิ่งนี้จะต้องใช้เงินลงทุนจำนวนมาก เรากำลังพูดถึง 10 หรือ 20 ปีก่อนที่เราจะสามารถนำสิ่งเหล่านี้ไปใช้จริงได้ ยิ่งก้าวไปข้างหน้าฉันก็ยิ่งเชื่อว่าเทคโนโลยีจะประสบความสำเร็จ ฉันไม่สามารถบอกคุณได้ว่ามันจะเป็นตลาดล้าน
พันล้าน หรือล้านล้านดอลลาร์ แต่สำหรับตลาดล้านดอลลาร์ เราอยู่ที่นั่นแล้ว – มันมีอยู่แล้วการลงทุนที่ยอดเยี่ยมเหล่านี้ซึ่งจำเป็นในอีกสองสามทศวรรษข้างหน้า – สิ่งเหล่านี้จำเป็นต้องจัดการอย่างไร?การลงทุนที่จำเป็นนั้นมีขนาดใกล้เคียงกับสิ่งที่คุณต้องการในปัจจุบันเพื่อพัฒนาอุปกรณ์ที่ใช้ซิลิกอนใหม่
เรากำลังพูดถึงหลายร้อยล้านเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีที่พร้อมสำหรับการผลิตจำนวนมาก แต่คุณยังสามารถมีการลงทุนที่ต่ำกว่ามากในรูปแบบของปั๊มรองพื้นเพื่อช่วยให้บริษัทต่างๆ ทดสอบอุปกรณ์พิสูจน์หลักการดังนั้นเงินจะเข้าสู่การออกแบบและสร้างโรงงานแปรรูปใหม่หรือไม่?
ไม่ แนวคิดในขณะนี้คือการผสานรวมกราฟีนเข้ากับซิลิคอน CMOS fabs ที่มีอยู่ แน่นอนว่ามีการพัฒนาเครื่องมือใหม่ๆ แต่โดยพื้นฐานแล้วเครื่องมือเหล่านี้เป็นเครื่องมือในการสะสมไอสารเคมี ดังนั้นจึงมีความคล้ายคลึงกับเครื่องมือที่คุณมีอยู่แล้วในโรงงาน สิ่งที่คุณต้องพัฒนาจริงๆ คือกระบวนการ อุณหภูมิ
สารเคมี และข้อเท็จจริงที่ว่าในปัจจุบันกราฟีนมักจะปลูกบนฟอยล์ทองแดง ซึ่งเป็นสิ่งต้องห้ามในโรงงานซิลิกอนเนื่องจากการปนเปื้อน คุณสามารถใช้ไอรอนคลอไรด์เพื่อกำจัดทองแดง แต่จากนั้นคุณจะได้รับการปนเปื้อนของธาตุเหล็ก ดังนั้นแนวทางหนึ่งคือการพยายามขยายกราฟีนลงบนซิลิกอนโดยตรง
ซึ่งมีความซับซ้อนมาก แต่อาจเป็นไปได้เรากำลังเข้าสู่ขั้นตอนที่หลายสิ่งหลายอย่างที่ไม่สำคัญเมื่อคุณเขียนบทความสำหรับสิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์กำลังกลายเป็นสิ่งสำคัญ หากคุณต้องการพัฒนาเทคโนโลยีนี้ คุณต้องปรับวัสดุให้เหมาะสมเพื่อให้ตรงตามตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพหลัก
เช่น การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนและเวลาในการกระเจิง ซึ่งจะทำให้กราฟีนดีกว่าเทคโนโลยีปัจจุบันในตลาดมาก และคุณต้องทำมัน ในแบบที่จะทำงานในระดับมวลชน ในห้องปฏิบัติการ เราได้แสดงให้เห็นแล้วว่ากราฟีนนั้นดีกว่าเทคโนโลยีปัจจุบันมาก แต่เห็นได้ชัดว่าอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการไม่ได้เผชิญ
กับปัญหาทั้งหมด
วัสดุ 2D อื่น ๆ พอดีกับภาพนี้ที่ไหน? ที่จริงฉันจะเรียกมันว่าวัสดุชั้น เพราะในขณะที่กราฟีนเป็นชั้นเดียวของอะตอมอย่างแน่นอน สำหรับบางอย่างเช่น โมลิบดีนัมไดซัลไฟด์ (MoS 2) “หนึ่งชั้น” จริงๆ แล้วมีสามชั้น: หนึ่งชั้นเป็นโมลิบดีนัมและสองชั้นเป็นกำมะถัน ดังนั้นจึงเป็นการยืดออกไปเล็กน้อย
ที่จะเรียกพวกเขาว่า 2D แม้ว่าจะเป็น 2D มากกว่า 3D ก็ตาม มีวัสดุเหล่านี้ประมาณ 2,000 ชนิดที่เรารู้จักและมีน้อยมาก – อาจเป็น 10 หรือ 15 แม้ว่าฉันจะไม่ทราบจำนวนที่แน่นอน – ได้รับการศึกษาจนถึงตอนนี้ แน่นอนว่าผู้คนได้ศึกษาผลิตภัณฑ์เหล่านี้ในรูปแบบจำนวนมาก แต่คุณต้องขัดผิวมันเพื่อให้ได้ชั้นเดียว
และเมื่อคุณทำเช่นนั้น คุณสมบัติของวัสดุจะเปลี่ยนไป อีกสิ่งหนึ่งคือแม้จะมีกราฟีน เมื่อคุณวางชั้นของกราฟีนทับอีกชั้นหนึ่ง คุณสามารถเปลี่ยนจากโลหะเป็นเซมิคอนดักเตอร์ได้เพียงแค่เปลี่ยนมุมระหว่างชั้น สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับวัสดุอื่นๆ ทั้งหมด และเมื่อคุณรวมเข้าด้วยกัน เช่น กราฟีน โบรอนไนไตรด์ (BN) และ MoS 2- นั่นสร้างทางเลือกเชิงพื้นที่อีกทางหนึ่ง จากนั้นคุณสามารถบิดมันได้ และอื่น ๆ
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> สล็อตฝากถอนไม่มีขั้นต่ํา
