A legfontosabb különbség a grafén és a szénszál között az, hogy a grafén vastagsága egyetlen szénatomos réteg, míg a szénszál vastagsága mikrométeres.
Mind a grafén, mind a szénszál széntartalmú anyagok. A grafén csak szénatomokat tartalmaz, míg a szénszál többnyire szenet tartalmaz néhány más elemmel, például oxigénnel és nitrogénnel együtt. Egy másik fontos különbség a grafén és a szénszál között abban rejlik, hogy a szénrétegek összekapcsolódnak ezekben az anyagokban. Mindazonáltal mindkét típus szénatomot tartalmaz ugyanabban a szabályos hatszögletű mintázatban.
Mi az a grafén?
A grafén a szén egy allotrópja, amely egyetlen réteg szénatomot tartalmaz szabályos hatszögletű mintázatban. Következésképpen ez egy félfém, amelynek kis átfedése van a vegyérték- és a vezetési sávok között. A grafén szerkezete számos széntartalmú anyag, például grafit, gyémánt, faszén, szén nanocsövek stb. alapszerkezete.
Sőt, a grafénnek számos fontos és szokatlan tulajdonsága van. Például ez a legerősebb anyag, amit valaha teszteltünk. Ezenkívül nagy hatásfokkal képes hőt és villamos energiát vezetni. Az anyag szinte átlátszó. Ezen kívül diamágnesességet mutat, és kétdimenziós tulajdonságai is vannak.
01. ábra: Grafénlap
A grafénlap minden szénatomja körül négy kötés van, például három szigmakötés három másik szénatommal ugyanabban a síkban, és egy pi-kötés a síkra merőlegesen. A két szénatom távolsága ebben a szerkezetben körülbelül 1,42 Å. Ennek eredményeként a szorosan egymásra épülő szénatomok és az egyes szénatomok sp2 hibridizációja biztosítja a grafén nagy stabilitását. Így, ha ezeket a lapokat más széntartalmú anyagoknak, például szénhidrogénnek tesszük ki, maguk a lapokon lévő sérüléseket is kijavíthatják.
A grafén alkalmazásai vannak az orvostudomány területén (szövetfejlesztés, bioképalkotás, gyógyszeradagolás, tesztelés, toxicitás), az elektronikában (tranzisztorok, átlátszó vezető elektródák gyártása, optoelektronika stb.), fényfeldolgozásban (optikai) modulátorok, UV-lencse) stb.
Mi az a szénszál?
A szénszál egy olyan szálfajta, amelyben a szénatomok többnyire hatszögletű mintázatban vannak elrendezve. Ezek a szálak körülbelül 5-10 mikrométer átmérőjűek. Ez az anyag mindenekelőtt egy tekercsre tekercselt folyamatos kóc formájában kapható. És ez a kóc több ezer egyedi szénszálból álló köteget tartalmaz folyamatosan. Ezenkívül ezt a köteget szerves bevonat védi. Ezért a kívánt alkalmazáshoz letekerhetjük a vonót.
Ennek az anyagnak az atomszerkezete hasonló a grafénéhoz; hatszögletű minta. Ezenkívül a szénszálnak két formája létezik az anyag előállításához használt előanyag szerint; turbosztratikus vagy grafitos. Néha a két szerkezet hibridje.
02. ábra: Szövött szénszálakból készült szövet
Ennek az anyagnak a legfontosabb tulajdonságai közé tartozik a nagy merevség, a nagy szakítószilárdság, a kis tömeg, a nagy vegyszerállóság, a magas hőmérséklet-tűrés és az alacsony hőtágulás. Ezeknek a tulajdonságoknak köszönhetően a szénszál népszerű az űrkutatási alkalmazásokban, katonai alkalmazásokban stb.
Mi a különbség a grafén és a szénszál között?
A grafén a szén egy allotrópja, amelyben egyetlen réteg szénatom van szabályos hatszögletű mintázatban elhelyezve, míg a szénszál olyan szálfajta, amelyben a szénatomok többsége hatszögletű mintázatban van elrendezve. Ezek főleg szénatomokból álló anyagok. A vastagság szerint azonban különböznek egymástól. Ezért a grafén és a szénszál közötti legfontosabb különbség az, hogy a grafén egyetlen szénatomos rétegvastagságú, míg a szénszál vastagsága mikrométeres. Egy másik fontos különbség a grafén és a szénszál között az, hogy a grafénlapok szorosan csomagolódnak, míg a szénszálban nincsenek szorosan csomagolt lapok.
A grafén és a szénszál közötti különbségről szóló alábbi infografika több különbséget mutat a kettő között.
Összefoglaló – grafén vs szénszál
A grafén és a szénszál fontos széntartalmú anyagok. A legfontosabb különbség a grafén és a szénszál között az, hogy a grafén vastagsága egyetlen szénatomos réteg, míg a szénszál vastagsága mikrométeres.
