نانوكامپوزيت هاي پليمري برپايه گرافن

Graphene-Based Polymer Nanocomposites

در اين مقاله، روش هاي توليد و كاربرد نانوكامپوزيت هاي پليمري تقويت شده با نانوذرات گرافن مرور مي شود. اين نانوذره به شدت مورد توجه پژوهشگران و صنعتگران قرار گرفته است. زيرا گرافن، نانوذر هاي با ساختار دوبعدي از اتم هاي كربن است كه داراي خواص گرمايي، الكتريكي و مكانيكي ب ينظيري است. استفاده از آن به عنوان پركننده در مقادير بسيار كم، سبب تقويت قابل ملاحظه خواص نانوكامپوزيت م يشود. روش هاي مختلفي براي توليد نانوكامپوزيت هاي پليمري تقويت شده با گرافن وجود دارد كه اين روش ها بر مقدار پراكنش گرافن درون بستر پليمري و خواص نهايي كامپوزيت اثر مي گذارند. در اين مقاله در ارتباط با ساختار، روش هاي توليد و خواص نانوكامپوزيت هاي پليمري تقويت شده با گرافن به همراه مثال هايي از نتايج منتشر شده در مقالات، بحث مي شود. براي شناخت هر چه بيشتر اين گونه مواد، كاربردهاي اين نانوكامپوزيت ها در زمينه هاي مختلف، از جمله الكترودهاي شفاف و رساناي جريان الكتريسته براي كاربرد در سلول هاي خورشيدي، حسگرها، غشاهاي جداسازي گاز و ترانزيستورهاي اثر ميداني مرور شده و موانع موجود در مسير رشد و تكامل به كارگيري اين مواد كه توسط پژوهشگران به آن اشاره شده، ارايه مي شود.

This paper reviews the fabrication and application of graphene-based polymer nanocomposites. Recently, graphene, a monolayer of sp2-hybridized carbon atoms arranged in a two-dimensional lattice with exceptional thermal, mechanical, and electrical properties, has attracted both academic and industrial interest because it can produce dramatic improvements in properties at very low filler content. A variety of routes are used to produce graphene-based polymeric nanocomposites which affect the dispersion state of graphene in the polymer matrices and final properties of these composites. Herein, the structure, preparation and properties of polymer/graphene nanocomposites are discussed in general along with detailed examples drawn from the scientific literature. An overview of the potential applications for these composites such as conductive transparent film in electronic devices, sensor, biosensors, gas filtering membrane, field effect transistor (FET) and current challenges in the field is provided for perspective and to potentially guide future progress on the development of these promising materials.