Bức tranh này là một trong những vật liệu nano đầy hứa hẹn nhất của thế kỷ 21 nó là một chất khí cơ khí, nhiệt và điện đã thúc đẩy nghiên cứu mạnh mẽ xuyên suốt vô số các ngành công nghiệp một trong những ứng dụng hấp dẫn nhất là sự phát triển của vật liệu có tính chất sinh thái có tính chất hấp dẫn nhất trong thế kỉ 21 khi nhu cầu toàn cầu tích lũy bền vững trong khối lượng lớn đồ thị cho thấy một con đường hướng tới vật liệu mạnh hơn và nhẹ hơn trong khi cả hiệu quả môi trường giảm đi

Hiểu graphene: Cấu trúc và Tính chất phím

Bức tranh này thường được mô tả như là khối tạo nên đồ thị đơn giản nhất, nó là một tờ carbon chỉ dày một nguyên tử, mặc dù độ dày tối thiểu, đồ thị có sức mạnh gấp 200 lần so với thép, làm cho nó là một trong những vật liệu mạnh nhất từng được đo, linh hoạt, trong suốt, và một người điều khiển nhiệt và điện phi thường.

Những đặc tính này xuất phát từ sự sắp đặt độc đáo của các nguyên tử carbon trong một cái lưới tàng ong. và sự tương xứng giữa các nguyên tử cho phép tấm vải sức chịu đựng cơ học của nó, trong khi các electron di chuyển tự do cho phép sự điều khiển phi thường. để kết hợp giữa sức mạnh, tính không thể thay đổi, và sự sáng đặc biệt có giá trị.

Kiểu đồ họa dùng trong gói

Không phải mọi đồ thị đều giống nhau. Đối với các ứng dụng gói gnene, các nhà nghiên cứu thường sử dụng đồ thị equatene (GO), giảm lượng vật liệu mịn (rGO), hoặc đồ thị nano sunlets (GnP). iphoxin dễ dàng hơn để sản xuất ra nhiều lượng lớn và có thể phân tán trong nước hoặc chất lỏng, làm cho nó tương thích với các quá trình sản xuất hiện có. Giảm đồ thị chất lượng ô-xít đã tạo ra tính dẫn điện cao hơn, nhưng cần thêm các chất hóa học hay nhiệt. Đồ thị nano equane, được tạo ra bởi đồ thị đồ thị kích thích trực tiếp, cung cấp các tính chất cơ học và tính chất tốt nhất, mặc dù giá trị cao hơn.

Tại sao lại là graphene cho gói hàng thân thiện với môi trường?

Các chất liệu truyền thống phải đối mặt với một cuộc đánh đổi cơ bản giữa hiệu suất và sự bền vững của môi trường. chất nhựa như polyethlene và polypropylene cung cấp những đặc tính tuyệt vời và tính bền vững nhưng được lấy từ nhiên liệu hóa thạch và bền bỉ trong môi trường hàng thế kỷ.

Bức tranh có thể nối kết khoảng cách này bằng cách tổng hợp một lượng nhỏ chất lỏng vào chất lỏng, tổng hợp có thể đạt được sức mạnh vượt trội, khả năng hấp thụ khí và khả năng hấp thụ ánh sáng trong khi vẫn còn nhẹ và có khả năng tái tạo được. điều này làm cho vật liệu chất chất chất chất chất chất equane có tính chất bền vững cho các ứng cử viên tiếp theo bền vững.

Sức mạnh cơ khí tăng cao

Khi phân tán vào một ma trận chất dẻo, các mô phỏng nano hoạt động như việc tái tạo các chất thải nano. Ngay cả khi tải xuống thấp như 1, 1,1% theo trọng lượng, đồ thị có thể tăng đáng kể độ bền căng, mô- đun và độ cứng của các bộ phim đóng gói. Điều này cho phép nhà sản xuất sử dụng vật liệu mỏng hơn mà không hy sinh hiệu suất tiêu thụ toàn bộ đồ nhựa. Ví dụ, một bộ phim đồ thị có thể được tăng một nửa độ dày của một bộ phim thông thường trong khi duy trì sự chống lại vết đâm, cắt và chất thải.

Thuộc tính Xây dựng

Một trong những chức năng quan trọng nhất của bao bì là bảo vệ nội dung từ oxy, ẩm và ánh sáng. các tờ giấy chứa nguyên tử tạo ra một con đường lớn mà các phân tử khí và hơi nước phải định hướng, làm chậm đi đáng kể sự phong phú của chúng. các cuộc nghiên cứu cho thấy rằng lớp phủ bằng vật liệu lỏng có thể giảm thiểu sự truyền dẫn oxy bằng nhiều thứ tự so với những bộ phim bằng chất lỏng. điều này có thể làm tăng sự sống của giá trị của thực phẩm, dược phẩm, điện tử, giảm thiểu chất thải và tiêu dùng nguồn lực.

Độ sáng và sự bảo vệ của tia cực tím

Lớp phủ đồ họa cũng cung cấp rào cản độ ẩm tuyệt vời. Đây là yếu tố quan trọng cho các sản phẩm nhạy cảm với độ ẩm như thực, thuốc khô và các thành phần điện tử. Hơn nữa, đồ thị có thể hấp thụ ánh sáng UV, bảo vệ nội dung từ ảnh chụp. Các tính chất kết hợp này làm cho biểu đồ là một phụ thêm cho việc tạo ra các hình ảnh môi trường có hiệu ứng cao.

Giấy bồi nhẹ và bớt in chân các- bon

Vì các vật liệu có tính chất đồ thị có thể mỏng hơn và nhẹ hơn, chúng giảm cân của bao bì mỗi đơn vị. Hộp vải nhẹ hơn có nghĩa là chi phí vận chuyển và giảm tiêu thụ nhiên liệu trong khi vận chuyển. Hơn nữa, nhiều phương pháp sản xuất đồ thị có thể sử dụng các nguồn carbon tái tạo (v.g. g. sinh học, đường) thay vì các chất dinh dưỡng dầu hỏa. Khi kết hợp với các chất lỏng tái chế hay chất lỏng có thể phân hủy được, chất lỏng có thể tạo theo biểu đồ, chất lỏng có thể đạt được một mức độ phân cách đáng kể các bon trong cuộc sống của nó.

Ứng dụng và sản phẩm thu thập trên thế giới

Một số nhóm nghiên cứu và công ty đang phát triển các gói đồ thị được công bố để sử dụng thương mại.

Gói thực phẩm

Những sản phẩm tươi, thịt, bơ sữa và bánh nướng tất cả đều hưởng lợi từ những vật liệu giữ cho sự tươi mới. Những phim PLA có chất dẻo được phát triển để làm gói trái cây: bộ phim cho phép sự trao đổi khí ga có kiểm soát trong khi giữ độ ẩm bị mất, làm hư hỏng. Tương tự, đồ thị bằng chất lỏng có thể ngăn ngừa sự xâm nhập của dầu mỡ và nước. Một nghiên cứu được xuất bản [FLT: 0] Báo cáo [FLT] [FT] cho thấy rằng những bộ phim dựa trên đồ thị có thể tăng gấp đôi giá trị bề mặt của vỏ sò thông thường so với màu sắc.

Bảo vệ và vận chuyển

Các bìa bìa bìa bọc các tông được bọc bằng các đồ thị nano có thể làm tăng sức nén và sức kháng cự để phá hủy, cho phép các bức tường mỏng hơn và ít vật liệu hơn. một số công ty cũng đang phát triển túi thư rác có tính năng tái tạo và sản xuất ít khí thải hơn so với những người thư rác truyền thống.

Gói và gói y tế dễ sử dụng

Trong các bao gồm y tế cần phải bảo quản, các tính chất rào cản của vật liệu đồ thị có thể thay thế nhiều lớp sắt và nhựa bằng một bộ phim tổng hợp. Ngoài ra, tính chất kháng vi khuẩn (có thể phá vỡ màng tế bào) thêm một lớp an toàn cho việc thay thế vết thương và bọc niêm mạc cấy ghép.

Phương pháp sản xuất và thử thách về khả năng tính toán

Mặc dù nó hứa hẹn, tăng cường các bao bì dựa trên đồ thị bằng đồ thị chất lượng cao vẫn là một thách thức. sản xuất đồ thị chất lượng cao vẫn còn đắt, thường yêu cầu cung cấp lời khai hóa học (CVD) hoặc tăng cường lao động. graphene ô-xít rẻ hơn nhưng đòi hỏi quá trình giảm thiểu cẩn thận để phục hồi hiệu suất hoàn toàn.

Một vấn đề khác là sự phân tán đồng nhất. verene có xu hướng tiêu chảy trong việc tan chảy chất lỏng, giảm hiệu quả của nó. Các nhà nghiên cứu đang khám phá sự hiệu quả bề mặt và sự pha trộn có khả năng giải quyết để cải thiện sự phân tán. May mắn thay, những tiến bộ gần đây trong [FLT: 0] [FLT: 0] lid-phaflition [FT:1] đã giảm chi phí và cho phép sản xuất đồ thị phân hủy công nghiệp hóa.

Vòng đời và sự cân nhắc môi trường

Tuy nhiên, những đánh giá vòng đời cho thấy rằng khi đồ thị được sử dụng ở mức tải và kết hợp với chất kết hợp với chất kết dính sinh học, tác động môi trường là thấp hơn chất liệu thông thường.

Những khía cạnh tự chủ và an toàn

Trước khi các bao bì dựa trên đồ thị có thể đạt được sự sử dụng phổ biến, sự chấp thuận điều chỉnh từ cơ thể như cơ thể của cơ thể như cơ quan IRS và EFSA phải được thu thập, đặc biệt là đối với sự tiếp xúc thực phẩm. nghiên cứu hiện nay về chất độc chất đồ thị cho thấy rằng đồ thị có thể được phân tán, được sắp xếp đầy đủ trong ma trận phân loại có nguy cơ tối thiểu không có sự dạy dỗ. tuy nhiên, các nghiên cứu dài hạn vẫn đang tiếp tục.

Tương lai: Con đường dẫn đến việc nhận con nuôi hàng loạt

Sự kết hợp giữa graphene và các gói bảo vệ môi trường không phải là một giấc mơ xa vời; nó đã xảy ra trong các nhà máy thí điểm và các sản phẩm thương mại đầu tiên. Vì chi phí sản xuất tiếp tục giảm - dự đoán giảm dưới 100 đô la mỗi mỗi kg cho một số điểm số trong thập kỷ tiếp theo - phụ kiện với chất dẻo thông thường sẽ trở thành khả năng dễ dàng. Trong [FLT: 0] trong [FL:] việc tổng hợp [FL: 1] và tổng hợp tổng hợp các hình ảnh đang được đơn giản hóa thành các đường cong.

Nhìn về phía trước, chúng ta có thể mong đợi đồ thị sẽ tạo ra những khái niệm hoàn toàn mới, như là những gói thông minh có thể giám sát sự tươi mát qua các mạch đồ thị lưu động, hay những bao bì hoạt động hấp thụ ethlen để mở rộng đời sống kệ. những phát triển này không chỉ cải thiện sự an toàn sản phẩm và giảm thiểu chất thải mà còn giúp đáp ứng những mục tiêu bền vững đầy tham vọng do chính phủ và tập đoàn toàn cầu thiết lập.

Kết luận

Bức tranh này đưa ra một phương pháp chuyển hóa để tạo ra những gói nhựa mạnh hơn, nhẹ hơn, bền vững hơn. bằng cách vượt qua những rào cản hiện tại để sản xuất và tăng cường, vật liệu có thể thay thế nhựa thông thường trong nhiều ứng dụng trong khi cung cấp hiệu suất cao hơn. những lợi ích môi trường -- không có giá trị vật chất, sự sống không có giá trị, dấu ấn carbon thấp hơn, và tính bền vững - theo sát mục tiêu của một nền kinh tế hình tròn. khi nghiên cứu tiếp tục và sự tiếp nhận thương mại tăng lên, đồ thị sẽ trở thành một thành phần chính trong thế hệ tiếp theo của chất bảo hiểm môi trường.