গ্রাফিন এবং কার্বন ফাইবারের মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে গ্রাফিনের একক কার্বন পরমাণুর স্তরের পুরুত্ব রয়েছে যেখানে কার্বন ফাইবারের একটি মাইক্রোমিটার স্কেল পুরুত্ব রয়েছে।
গ্রাফিন এবং কার্বন ফাইবার উভয়ই কার্বনযুক্ত পদার্থ। গ্রাফিনে শুধুমাত্র কার্বন পরমাণু থাকে যখন কার্বন ফাইবারে বেশিরভাগই অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেনের মতো অন্যান্য উপাদানের সাথে কার্বন থাকে। গ্রাফিন এবং কার্বন ফাইবারের মধ্যে আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য হল এই পদার্থগুলির মধ্যে কার্বন শীটগুলি যেভাবে ইন্টারলক করে। যাইহোক, উভয় ধরনের কার্বন একই নিয়মিত ষড়ভুজ প্যাটার্নে সাজানো থাকে।
গ্রাফিন কি?
গ্রাফিন হল কার্বনের একটি অ্যালোট্রপ যাতে কার্বন পরমাণুর একটি একক স্তর নিয়মিত ষড়ভুজাকার প্যাটার্নে সাজানো থাকে। ফলস্বরূপ, এটি একটি সেমিমেটাল যার ভ্যালেন্স এবং কন্ডাকশন ব্যান্ডের মধ্যে ছোট ওভারল্যাপ রয়েছে। গ্রাফিনের গঠন হল গ্রাফাইট, হীরা, কাঠকয়লা, কার্বন ন্যানোটিউব ইত্যাদির মতো অনেক কার্বন-ধারণকারী পদার্থের মৌলিক গঠন।
আরও, গ্রাফিনে অনেক গুরুত্বপূর্ণ এবং অস্বাভাবিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, এটি সবচেয়ে শক্তিশালী উপাদান যা আমরা কখনও পরীক্ষা করেছি। তদ্ব্যতীত, এটি উচ্চ দক্ষতায় তাপ এবং বিদ্যুৎ পরিচালনা করতে পারে। পদার্থটি প্রায় স্বচ্ছ। তা ছাড়া, এটি ডায়ম্যাগনেটিজম দেখায় এবং এর দ্বি-মাত্রিক বৈশিষ্ট্যও রয়েছে।
চিত্র 01: গ্রাফিন শীট
গ্রাফিন শীটের প্রতিটি কার্বন পরমাণুর চারপাশে চারটি বন্ধন থাকে যেমন একই সমতলে তিনটি অন্যান্য কার্বন পরমাণুর সাথে তিনটি সিগমা বন্ধন এবং সমতলে লম্বভাবে একটি পাই বন্ড থাকে।এই কাঠামোতে দুটি কার্বন পরমাণুর মধ্যে দূরত্ব প্রায় 1.42 Å। ফলস্বরূপ, শক্তভাবে বস্তাবন্দী কার্বন পরমাণু এবং প্রতিটি কার্বন পরমাণুর sp2 সংকরায়ন গ্রাফিনকে এর উচ্চ স্থিতিশীলতা দেয়। এইভাবে, যদি আমরা এই শীটগুলিকে অন্যান্য কার্বন-ধারণকারী পদার্থ যেমন হাইড্রোকার্বনের কাছে প্রকাশ করি তবে তারা নিজেরাই শীটের ক্ষতিগুলি মেরামত করতে পারে৷
গ্রাফিনের প্রয়োগগুলি ওষুধের ক্ষেত্রে (টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং, বায়োইমেজিং, ওষুধ সরবরাহ, পরীক্ষা, বিষাক্ততা), ইলেকট্রনিক্সে (ট্রানজিস্টর উত্পাদন, স্বচ্ছ পরিবাহী ইলেক্ট্রোড, অপটোইলেক্ট্রনিক্স ইত্যাদি), হালকা প্রক্রিয়াকরণে (অপটিক্যাল) মডুলেটর, ইউভি লেন্স) ইত্যাদি।
কার্বন ফাইবার কি?
কার্বন ফাইবার হল একধরনের ফাইবার যার বেশিরভাগ কার্বন পরমাণু একটি ষড়ভুজ প্যাটার্নে সাজানো থাকে। এই তন্তুগুলির ব্যাস প্রায় 5-10 মাইক্রোমিটার থাকে। সর্বোপরি, এই পদার্থটি একটি রিলের উপর ক্রমাগত টো ক্ষত আকারে পাওয়া যায়। এবং, এই টোতে অবিচ্ছিন্নভাবে হাজার হাজার পৃথক কার্বন ফিলামেন্টের একটি বান্ডিল রয়েছে।অধিকন্তু, এই বান্ডিলটি একটি জৈব আবরণ দিয়ে সুরক্ষিত। অতএব, আমরা উদ্দেশ্যপ্রণোদিত অ্যাপ্লিকেশনের জন্য টো খুলতে পারি৷
এই উপাদানটির পারমাণবিক গঠন গ্রাফিনের অনুরূপ; ষড়ভুজ প্যাটার্ন। তদুপরি, এই উপাদানটি তৈরি করতে আমরা যে পূর্বসূরি ব্যবহার করি তা অনুসারে কার্বন ফাইবারের দুটি রূপ রয়েছে; টার্বোস্ট্র্যাটিক বা গ্রাফিটিক। কখনও কখনও, এটি উভয় কাঠামোর একটি সংকর হয়৷
চিত্র 02: বোনা কার্বন ফিলামেন্ট থেকে তৈরি কাপড়
এই উপাদানটির সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে উচ্চ কঠোরতা, উচ্চ প্রসার্য শক্তি, কম ওজন, উচ্চ রাসায়নিক প্রতিরোধ, উচ্চ-তাপমাত্রা সহনশীলতা এবং নিম্ন তাপীয় প্রসারণ। এই বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে, কার্বন ফাইবার মহাকাশ অ্যাপ্লিকেশন, সামরিক, ইত্যাদিতে জনপ্রিয়।
গ্রাফিন এবং কার্বন ফাইবারের মধ্যে পার্থক্য কী?
গ্রাফিন হল কার্বনের একটি অ্যালোট্রোপ যাতে কার্বন পরমাণুর একটি একক স্তর নিয়মিত ষড়ভুজাকার প্যাটার্নে সাজানো থাকে যখন কার্বন ফাইবার হল ফাইবারের একটি রূপ যার বেশিরভাগ কার্বন পরমাণু একটি ষড়ভুজ প্যাটার্নে সাজানো থাকে। এগুলি মূলত কার্বন পরমাণু দ্বারা গঠিত উপাদান। যাইহোক, তারা বেধ অনুযায়ী একে অপরের থেকে পৃথক। সুতরাং, গ্রাফিন এবং কার্বন ফাইবারের মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে গ্রাফিনের একক কার্বন পরমাণুর স্তরের পুরুত্ব রয়েছে যেখানে কার্বন ফাইবারের একটি মাইক্রোমিটার স্কেল পুরুত্ব রয়েছে। গ্রাফিন এবং কার্বন ফাইবারের মধ্যে আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য হল যে গ্রাফিন শীটগুলি শক্তভাবে প্যাক করে যেখানে কার্বন ফাইবারের কোন শক্তভাবে প্যাক করা শীট নেই৷
গ্রাফিন এবং কার্বন ফাইবারের মধ্যে পার্থক্য সম্পর্কিত নীচের ইনফোগ্রাফিক উভয়ের মধ্যে আরও পার্থক্য দেখায়৷
সারাংশ – গ্রাফিন বনাম কার্বন ফাইবার
গ্রাফিন এবং কার্বন ফাইবার গুরুত্বপূর্ণ কার্বন-ধারণকারী উপাদান। গ্রাফিন এবং কার্বন ফাইবারের মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে গ্রাফিনের একক কার্বন পরমাণুর স্তরের পুরুত্ব রয়েছে যেখানে কার্বন ফাইবারের একটি মাইক্রোমিটার স্কেল পুরুত্ব রয়েছে।
