کربن و انسان

کربن به دلایل زیادی قابل توجه‌ است.

اشکال مختلف کربن شامل یکی از نرم‌ترین (گرافیت) و یکی از سخت‌ترین (الماس) مواد شناخته شده توسط بشر است. افزون بر این، کربن میل زیادی به پیوند با اتم‌های کوچک دیگر از جمله اتم‌های دیگر کربن، داشته و اندازه‌ی بسیار کوچک آن امکان پیوندهای متعدد را به ‌وجود می‌آورد. این خصوصیات باعث شکل‌ گیری ده میلیون ترکیبات کربنی شده‌است. ترکیبات کربن زیر بنای حیات را در زمین می‌سازند و چرخه‌ کربن – نیتروژن قسمتی از انرژی تولید شده توسط خورشید و ستارگان دیگر را تأمین می‌کند.  جالب است بدانید حدود 18 درصد از وزن بدن ما از کربن تشکیل شده‌است.

یکی از موارد حضور پر رنگ کربن در ساخت لوازم ورزشی است. رکوردهای جهانی و المپیکی توسط ورزشکاران رشته‌های مختلف با استفاده از تجهیزات ورزشی ساخته شده توسط الیاف کربن شکسته می‌شوند. از تجهیزات ورزشی می‌توان به فریم دوچرخه، کمان تیراندازی، پاروهای قایقرانی و …. اشاره نمود. در این وسایل وزن کم و استحکام بالا مهم می‌باشد.

مثال دیگر، تجهیزات ماهواره‌ها هستند که باید بسیار سبک باشند.از پلاستیک‌های تقویت‌شده توسط الیاف کربن برای ساخت اینگونه تجهیزات استفاده می‌شود.

کربن در صنعت

کربن به عنوان یک عنصر شناخته شده قدیمی هم‌اکنون در تجهیزات مدرن مانند صفحات تخت هوشمند و یا تجهیزات ورزشی پیشرفته بادوام بالا کاربرد دارد. سایر ترکیبات کربن مانند گرافیت نیز کاربرد وسیعی در صنعت امروز بشر پیدا کرده‌اند.

گرافیت یکی از اشکال کربن می‌باشد و ماده ای نرم و سیاه رنگ و دارای ساختار اتمی لایه لایه است که با پیوندی ضعیف به هم متصل هستند. گرافیت را بر اساس نوع تشکیل شدن آن به دو دسته مصنوعی که از مشتقات نفت به دست می‌آید و نوع طبیعی آن که که ماده‌ای معدنی می‌باشد، زمانی تشکیل می‌شود که کربن در معرض گرما و فشار پوسته زمین قرار بگیرد.

گرافیت به دلیل ویژگی‌هایی مثل مقاومت فشاری و حرارتی بالا، رسانایی جریان الکتریکی و حرارتی، روانکاری بالا، ثبات شیمیایی، دانسیته پایین، اصطکاک کم و حالت روغنی کاربرد فراوانی در صنایع مختلف دارد. از این جمله می‌توان صنایع ریخته گری، صنایع الکتریکی، صنایع رنگ سازی، صنایع فورچ، ساخت لنت، روان کننده‌ها، صنایع نسوز، ساخت بوته، ساخت مداد، قطعات گرافیتی، افزودنی در صنایع سرامیک، متالوژی پودر، ساخت باتری و گرافیت مایع را برشمرد.

کربن در زندگی مدرن

آینده سیستم‌های روشنایی

هر روز ما از کنار هزاران تجهیز روشنایی با رنگ‌های مختلف عبور می‌کنیم. نمونه‌هایی همچون چراغ‌های راهنمایی، صنعت تبلیغاتی، پنل‌های روشنایی و چراغ‌های اتومبیل از این دسته‌اند. همه این تجهیزات از دیودهای نوری یا همان LED  ساخته شده‌اند و برای ساخت LED از یک گرید خاص گرافیت استفاده می‌شود.

LED های ساخته شده بوسیله گرافیت مصرف انرژی کمتری نسبت به لامپ‌های قدیمی دارند در حالیکه کارکرد آن‌ها بیشتر است.

پوشش الکترومغناطیسی گرافیت

با وجود منابع الکترومغناطیس طبیعی مانند نور خورشید و همچنین منابع غیرطبیعی مانند منابع فرکانس بالای شبکه‌های تلفن همراه، تلوزیون و سیستم‌های وایرلس، عایق‌های خاص گرافیتی می‌توانند تا ۹۹/۹۹ درصد از تشعشع‌های الکترومغناطیسی را کاهش دهند. این عایق‌ها به عنوان بهترین انتخاب جهت پوشش تجهیزات مکان‌ها از امواج الکترومغناطیس می‌باشند.