Sự khác biệt chính giữa graphene và sợi carbon là graphene có độ dày của một lớp nguyên tử carbon trong khi sợi carbon có độ dày quy mô micromet.
Cả graphene và sợi carbon đều là những chất có chứa carbon. Graphene chỉ chứa các nguyên tử carbon trong khi sợi carbon hầu hết chứa carbon cùng với một số nguyên tố khác như oxy và nitơ. Một sự khác biệt quan trọng khác giữa graphene và sợi carbon là cách các tấm carbon liên kết với nhau trong các chất này. Tuy nhiên, cả hai loại đều chứa carbon được sắp xếp theo cùng một mô hình lục giác đều đặn.
Graphene là gì?
Graphene là một dạng thù hình của cacbon có một lớp nguyên tử cacbon được sắp xếp theo hình lục giác đều. Do đó, nó là một bán kim loại có sự xen phủ nhỏ giữa các vùng hóa trị và vùng dẫn. Cấu trúc của graphene là cấu trúc cơ bản của nhiều chất chứa cacbon như than chì, kim cương, than củi, ống nano cacbon, v.v.
Hơn nữa, có rất nhiều đặc tính quan trọng và không phổ biến trong graphene. Ví dụ, nó là vật liệu mạnh nhất mà chúng tôi từng thử nghiệm. Hơn nữa, nó có thể dẫn nhiệt và điện với hiệu suất cao. Chất gần như trong suốt. Ngoài ra, nó còn thể hiện tính từ tính và nó cũng có đặc tính hai chiều.
Hình 01: Tấm Graphene
Mỗi nguyên tử cacbon trong tấm graphene có bốn liên kết xung quanh nó, chẳng hạn như ba liên kết sigma với ba nguyên tử cacbon khác trong cùng một mặt phẳng và một liên kết pi vuông góc với mặt phẳng. Khoảng cách giữa hai nguyên tử cacbon trong cấu trúc này là khoảng 1,42 Å. Kết quả là, các nguyên tử cacbon được đóng gói chặt chẽ và sự lai hóa sp2 của mỗi nguyên tử cacbon mang lại cho graphene tính ổn định cao. Do đó, nếu chúng ta để các tấm này tiếp xúc với các chất chứa cacbon khác như hydrocacbon, chúng có thể tự sửa chữa các hư hỏng trên tấm.
Các ứng dụng của graphene trong lĩnh vực y học (kỹ thuật mô, mô phỏng sinh học, phân phối thuốc, thử nghiệm, độc tính), trong điện tử (sản xuất bóng bán dẫn, điện cực dẫn trong suốt, quang điện tử, v.v.), trong xử lý ánh sáng (quang học bộ điều biến, thấu kính UV), v.v.
Sợi Carbon là gì?
Sợi carbon là một dạng sợi có hầu hết các nguyên tử carbon được sắp xếp theo hình lục giác. Những sợi này có đường kính khoảng 5-10 micromet. Hơn hết, chất này có sẵn dưới dạng một cuộn dây kéo liên tục vào trục quay. Và, chiếc xe kéo này chứa hàng nghìn sợi carbon riêng lẻ liên tục. Hơn nữa, bó này được bảo vệ bằng một lớp phủ hữu cơ. Do đó, chúng tôi có thể tháo kéo cho ứng dụng dự định.
Cấu trúc nguyên tử của vật liệu này tương tự như cấu trúc nguyên tử của graphene; hình lục giác. Hơn nữa, có hai dạng sợi carbon theo tiền thân mà chúng ta sử dụng để chế tạo vật liệu này; turbostrate hoặc graphitic. Đôi khi, nó là sự kết hợp của cả hai cấu trúc.
Hình 02: Vải làm từ sợi carbon dệt
Các đặc tính quan trọng nhất của vật liệu này bao gồm độ cứng cao, độ bền kéo cao, trọng lượng thấp, kháng hóa chất cao, chịu được nhiệt độ cao và độ giãn nở nhiệt thấp. Do những đặc tính này, sợi carbon được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng hàng không vũ trụ, quân sự, v.v.
Sự khác biệt giữa Graphene và sợi carbon là gì?
Graphene là một dạng thù hình của carbon có một lớp nguyên tử carbon được sắp xếp theo hình lục giác đều đặn trong khi sợi carbon là một dạng sợi có hầu hết các nguyên tử carbon được sắp xếp theo hình lục giác. Đây là những vật liệu được cấu tạo chủ yếu từ các nguyên tử cacbon. Tuy nhiên, chúng khác nhau tùy theo độ dày. Do đó, sự khác biệt chính giữa graphene và sợi carbon là graphene có độ dày của một lớp nguyên tử carbon trong khi sợi carbon có độ dày quy mô micromet. Một sự khác biệt quan trọng khác giữa graphene và sợi carbon là các tấm graphene đóng gói chặt chẽ trong khi sợi carbon không có các tấm được đóng gói chặt chẽ.
Đồ họa thông tin dưới đây về sự khác biệt giữa graphene và sợi carbon cho thấy nhiều sự khác biệt hơn giữa cả hai.
Tóm tắt - Graphene vs Carbon Fibre
Graphene và sợi carbon là những vật liệu quan trọng chứa carbon. Sự khác biệt chính giữa graphene và sợi carbon là graphene có độ dày của một lớp nguyên tử carbon trong khi sợi carbon có độ dày quy mô micromet.
