گرافن اکسید احیاشده
گرافن اکسید احیاشده (Reduced Graphene Oxide یا RGO) یکی از مشتقات گرافن است که از احیای گرافن اکسید (GO) به دست میآید. احیای گرافن اکسید به فرآیندی اطلاق میشود که طی آن گروههای عاملی اکسیژندار حذف یا کاهش مییابند تا ساختار نزدیکتری به گرافن خالص به دست آید. این فرآیند میتواند با استفاده از روشهای شیمیایی، حرارتی یا الکتروشیمیایی انجام شود.
کاربردهای گرافن اکسید احیاشده (RGO) در فناوریهای نوین
گرافن اکسید احیاشده به دلیل ویژگیهای منحصربهفرد خود مانند مساحت سطح بالا، هدایت الکتریکی و قابلیت اصلاحپذیری سطحی در فناوریهای نوین کاربردهای زیادی دارد. در زیر به برخی از مهمترین کاربردهای گرافن اکسید احیاشده (RGO) در فناوریهای پیشرفته اشاره شده است:
ذخیرهسازی انرژی
این ترکیب در ساخت ابرخازنها و باتریهای لیتیوم-یون به کار میرود تا ظرفیت ذخیرهسازی انرژی و کارایی آنها را افزایش دهد. مساحت سطح بالای RGO امکان ذخیرهسازی بهتر شارژ و انتقال سریعتر الکترونها را فراهم میکند.
تصفیه آب
از دیگر کاربردهای مهم این ماده، استفاده در صنعت تصفیه آب است. این ترکیب به عنوان یک جاذب مؤثر برای حذف آلایندههای آلی و فلزات سنگین عمل میکند. ساختار متخلخل آن و قابلیت پیوند با ترکیبات مختلف باعث شده است که فیلترهای مبتنی بر گرافن اکسید احیاشده عملکرد بسیار بالایی در پاکسازی آب داشته باشند.
الکترونیک انعطافپذیر
گرافن اکسید کاهش یافته در ساخت دستگاههای الکترونیکی انعطافپذیر و قابل کشش، مانند حسگرها، نمایشگرها و پوشیدنیها استفاده میشود. هدایتپذیری و خواص مکانیکی آن باعث میشود برای ساخت مدارهای انعطافپذیر و هادیهای شفاف مناسب باشد.
در زمینه زیستپزشکی
RGO به عنوان یک عنصر کلیدی در سیستمهای دارورسانی هوشمند و تصویربرداری زیستی به کار گرفته میشود. همچنین، به دلیل خواص ضدباکتریایی در تولید پوششهای ضدمیکروبی و مهندسی بافت مورد استفاده قرار میگیرد. این ویژگیها امکان استفاده از آن را در ساخت تجهیزات پزشکی پیشرفته فراهم کرده است.
حسگرها و دستگاههای تشخیص
به دلیل مساحت سطح بالا و گروههای اکسیژنی فعال، گرافن اکسید کاهش یافته در توسعه حسگرهای شیمیایی، حسگرهای گازی و بیوسنسورها برای شناسایی مواد مختلف، از جمله گازها، سموم و پاتوژنها استفاده میشود.
نانو پودر گرافن اکسید احیاشده و همچنین کلوئیدهای آن در پلیمرها و مواد دیگر برای بهبود ویژگیهای مکانیکی مانند استحکام، انعطافپذیری و پایداری حرارتی به کار میرود. همچنین در پوششها برای مقاومت در برابر خوردگی، مواد کامپوزیتی سبک استفاده میشود.