Dallimi kryesor midis grafenit dhe fibrës së karbonit është se grafeni ka një trashësi të shtresës së vetme të atomit të karbonit, ndërsa fibra e karbonit ka një trashësi në shkallë mikrometri.
Si grafeni dhe fibra e karbonit janë substanca që përmbajnë karbon. Grafeni përmban vetëm atome karboni ndërsa fibra e karbonit kryesisht përmban karbon së bashku me disa elementë të tjerë si oksigjeni dhe azoti. Një tjetër ndryshim i rëndësishëm midis grafenit dhe fibrës së karbonit është në mënyrën se si fletët e karbonit ndërthuren në këto substanca. Megjithatë, të dy llojet përmbajnë karbon të renditur në të njëjtin model të rregullt gjashtëkëndor.
Çfarë është Grafeni?
Grafeni është një alotrop i karbonit që ka një shtresë të vetme atomesh karboni të rregulluar në një model të rregullt gjashtëkëndor. Rrjedhimisht, është një gjysmëmetal që ka mbivendosje të vogël midis brezave të valencës dhe përcjelljes. Struktura e grafenit është struktura bazë e shumë substancave që përmbajnë karbon si grafiti, diamanti, qymyri, nanotubat e karbonit etj.
Për më tepër, ka shumë veti të rëndësishme dhe të pazakonta në grafen. Për shembull, është materiali më i fortë që kemi testuar ndonjëherë. Për më tepër, ai mund të përçojë nxehtësinë dhe energjinë elektrike me efikasitet të lartë. Substanca është pothuajse transparente. Përveç kësaj, ajo tregon diamagnetizëm dhe gjithashtu ka veti dydimensionale.
Figura 01: Fletë grafeni
Çdo atom karboni në fletën e grafenit ka katër lidhje rreth tij, si p.sh. tre lidhje sigma me tre atome të tjera karboni në të njëjtin rrafsh dhe një lidhje pi pingul me rrafshin. Distanca midis dy atomeve të karbonit në këtë strukturë është rreth 1,42 Å. Si rezultat, atomet e karbonit të ngjeshur fort dhe hibridizimi sp2 i secilit atom karboni i japin grafenit stabilitetin e tij të lartë. Kështu, nëse i ekspozojmë këto fletë ndaj substancave të tjera që përmbajnë karbon si hidrokarburet, ato mund të riparojnë vetë dëmtimet në fletët.
Zbatimet e grafenit janë në fushën e mjekësisë (inxhinieria e indeve, bioimazhi, shpërndarja e barnave, testimi, toksiciteti), në elektronikë (prodhimi i transistorëve, elektroda përçuese transparente, optoelektronika, etj.), në përpunimin e dritës (optik modulatorët, lente UV), etj.
Çfarë është fibra karboni?
Fibra e karbonit është një formë fibër që ka kryesisht atome karboni të rregulluar në një model gjashtëkëndor. Këto fibra kanë diametër rreth 5-10 mikrometra. Mbi të gjitha, kjo substancë është e disponueshme në formën e një tërheqjeje të vazhdueshme në një mbështjellje. Dhe, kjo tërheqje përmban një pako me mijëra filamente karboni individuale në mënyrë të vazhdueshme. Për më tepër, kjo pako është e mbrojtur me një shtresë organike. Prandaj, ne mund ta heqim tërheqjen për aplikimin e synuar.
Struktura atomike e këtij materiali është e ngjashme me atë të grafenit; model gjashtëkëndor. Për më tepër, ekzistojnë dy forma të fibrave të karbonit sipas pararendësit që përdorim për të bërë këtë material; turbostratike ose grafike. Ndonjëherë, është një hibrid i të dyja strukturave.
Figura 02: Pëlhurë e bërë nga fije karboni të endura
Vetitë më të rëndësishme të këtij materiali përfshijnë ngurtësinë e lartë, rezistencën e lartë në tërheqje, peshën e ulët, rezistencën e lartë kimike, tolerancën ndaj temperaturës së lartë dhe zgjerimin e ulët termik. Për shkak të këtyre vetive, fibra e karbonit është e popullarizuar në aplikimet e hapësirës ajrore, ushtarake, etj.
Cili është ndryshimi midis grafenit dhe fibrës së karbonit?
Grafeni është një alotrop karboni që ka një shtresë të vetme atomesh karboni të rregulluar në një model të rregullt gjashtëkëndor ndërsa fibra e karbonit është një formë fije që ka kryesisht atome karboni të rregulluar në një model gjashtëkëndor. Këto janë materiale të përbëra kryesisht nga atome karboni. Megjithatë, ato ndryshojnë nga njëri-tjetri sipas trashësisë. Prandaj, ndryshimi kryesor midis grafenit dhe fibrës së karbonit është se grafeni ka një trashësi të shtresës së vetme të atomit të karbonit ndërsa fibra e karbonit ka një trashësi në shkallë mikrometri. Një tjetër ndryshim i rëndësishëm midis grafenit dhe fibrës së karbonit është se fletët e grafenit paketohen fort ndërsa fibra e karbonit nuk ka fletë të paketuara fort.
Infografia e mëposhtme mbi ndryshimin midis grafenit dhe fibrës së karbonit tregon më shumë ndryshime midis të dyjave.
Përmbledhje – Grafen kundër fibrave të karbonit
Grafeni dhe fibra karboni janë materiale të rëndësishme që përmbajnë karbon. Dallimi kryesor midis grafenit dhe fibrës së karbonit është se grafeni ka një trashësi të shtresës së vetme të atomit të karbonit ndërsa fibra e karbonit ka një trashësi në shkallë mikrometri.
