A principal diferença entre o grafeno e a fibra de carbono é que o grafeno tem uma espessura de camada de um único átomo de carbono, enquanto a fibra de carbono tem uma espessura de escala micrométrica.
Tanto o grafeno quanto a fibra de carbono são substâncias que contêm carbono. O grafeno contém apenas átomos de carbono, enquanto a fibra de carbono contém principalmente carbono junto com alguns outros elementos, como oxigênio e nitrogênio. Outra diferença importante entre o grafeno e a fibra de carbono está na maneira como as folhas de carbono se entrelaçam nessas substâncias. No entanto, ambos os tipos contêm carbono organizado no mesmo padrão hexagonal regular.
O que é Grafeno?
Grafeno é um alótropo de carbono que possui uma única camada de átomos de carbono dispostos em um padrão hexagonal regular. Consequentemente, é um semimetal que apresenta pequena sobreposição entre as bandas de valência e de condução. A estrutura do grafeno é a estrutura básica de muitas substâncias contendo carbono, como grafite, diamante, carvão, nanotubos de carbono, etc.
Além disso, existem muitas propriedades importantes e incomuns no grafeno. Por exemplo, é o material mais forte que já testamos. Além disso, pode conduzir calor e eletricidade em alta eficiência. A substância é quase transparente. Além disso, apresenta diamagnetismo e também possui propriedades bidimensionais.
Figura 01: Folha de Grafeno
Cada átomo de carbono na folha de grafeno tem quatro ligações ao seu redor, como três ligações sigma com três outros átomos de carbono no mesmo plano e uma ligação pi perpendicular ao plano. A distância entre os dois átomos de carbono nesta estrutura é de cerca de 1,42 Å. Como resultado, os átomos de carbono compactados e a hibridização sp2 de cada átomo de carbono conferem ao grafeno sua alta estabilidade. Assim, se expormos essas chapas a outras substâncias contendo carbono, como hidrocarbonetos, elas podem reparar os danos nas próprias chapas.
As aplicações do grafeno estão no campo da medicina (engenharia de tecidos, bioimagem, entrega de drogas, testes, toxicidade), na eletrônica (produção de transistores, eletrodos condutores transparentes, optoeletrônica, etc.), no processamento de luz (óptica moduladores, lentes UV), etc.
O que é fibra de carbono?
A fibra de carbono é uma forma de fibra que possui principalmente átomos de carbono dispostos em um padrão hexagonal. Essas fibras têm cerca de 5-10 micrômetros de diâmetro. Acima de tudo, esta substância está disponível na forma de um fio contínuo enrolado em uma bobina. E, este reboque contém um feixe de milhares de filamentos de carbono individuais de forma contínua. Além disso, este pacote é protegido com um revestimento orgânico. Portanto, podemos desenrolar o reboque para a aplicação pretendida.
A estrutura atômica deste material é semelhante à do grafeno; padrão hexagonal. Além disso, existem duas formas de fibra de carbono de acordo com o precursor que usamos para fazer esse material; turboestrático ou grafítico. Às vezes, é um híbrido de ambas as estruturas.
Figura 02: Tecido feito de filamentos de carbono tecidos
As propriedades mais importantes deste material incluem alta rigidez, alta resistência à tração, baixo peso, alta resistência química, tolerância a altas temperaturas e baixa expansão térmica. Devido a essas propriedades, a fibra de carbono é popular em aplicações aeroespaciais, militares, etc.
Qual é a diferença entre grafeno e fibra de carbono?
Grafeno é um alótropo de carbono que possui uma única camada de átomos de carbono dispostos em um padrão hexagonal regular, enquanto a fibra de carbono é uma forma de fibra que possui principalmente átomos de carbono dispostos em um padrão hexagonal. São materiais compostos principalmente por átomos de carbono. No entanto, eles diferem entre si de acordo com a espessura. Portanto, a principal diferença entre o grafeno e a fibra de carbono é que o grafeno tem uma espessura de camada de um único átomo de carbono, enquanto a fibra de carbono tem uma espessura de escala micrométrica. Outra diferença importante entre grafeno e fibra de carbono é que as folhas de grafeno são compactadas, enquanto a fibra de carbono não possui folhas compactas.
O infográfico abaixo sobre a diferença entre grafeno e fibra de carbono mostra mais diferenças entre ambos.
Resumo – Grafeno vs Fibra de Carbono
Grafeno e fibra de carbono são importantes materiais contendo carbono. A principal diferença entre o grafeno e a fibra de carbono é que o grafeno tem uma espessura de camada de um único átomo de carbono, enquanto a fibra de carbono tem uma espessura de escala micrométrica.
