La principale différence entre le graphène et la fibre de carbone est que le graphène a une épaisseur d'une seule couche d'atome de carbone alors que la fibre de carbone a une épaisseur à l'échelle micrométrique.
Le graphène et la fibre de carbone sont des substances contenant du carbone. Le graphène ne contient que des atomes de carbone, tandis que la fibre de carbone contient principalement du carbone ainsi que d'autres éléments tels que l'oxygène et l'azote. Une autre différence importante entre le graphène et la fibre de carbone réside dans la manière dont les feuilles de carbone s'imbriquent dans ces substances. Cependant, les deux types contiennent du carbone disposé selon le même motif hexagonal régulier.
Qu'est-ce que le graphène ?
Le graphène est un allotrope de carbone qui possède une seule couche d'atomes de carbone disposés selon un motif hexagonal régulier. Par conséquent, c'est un semi-métal qui a un faible chevauchement entre les bandes de valence et de conduction. La structure du graphène est la structure de base de nombreuses substances contenant du carbone telles que le graphite, le diamant, le charbon de bois, les nanotubes de carbone, etc.
De plus, le graphène possède de nombreuses propriétés importantes et peu communes. Par exemple, c'est le matériau le plus solide que nous ayons jamais testé. De plus, il peut conduire la chaleur et l'électricité avec un rendement élevé. La substance est presque transparente. En dehors de cela, il montre du diamagnétisme et possède également des propriétés bidimensionnelles.
Figure 01: Feuille de graphène
Chaque atome de carbone de la feuille de graphène est entouré de quatre liaisons, telles que trois liaisons sigma avec trois autres atomes de carbone dans le même plan et une liaison pi perpendiculaire au plan. La distance entre les deux atomes de carbone dans cette structure est d'environ 1,42 Å. En conséquence, les atomes de carbone étroitement emballés et l'hybridation sp2 de chaque atome de carbone confèrent au graphène sa grande stabilité. Ainsi, si nous exposons ces feuilles à d'autres substances contenant du carbone telles que des hydrocarbures, elles peuvent réparer elles-mêmes les dommages dans les feuilles.
Les applications du graphène sont dans le domaine de la médecine (ingénierie tissulaire, bioimagerie, administration de médicaments, tests, toxicité), de l'électronique (production de transistors, d'électrodes conductrices transparentes, optoélectronique, etc.), du traitement de la lumière (optique modulateurs, lentille UV), etc.
Qu'est-ce que la fibre de carbone ?
La fibre de carbone est une forme de fibre composée principalement d'atomes de carbone disposés selon un motif hexagonal. Ces fibres ont environ 5 à 10 micromètres de diamètre. Surtout, cette substance est disponible sous la forme d'un câble continu enroulé sur une bobine. Et, ce câble contient un faisceau de milliers de filaments de carbone individuels de manière continue. De plus, ce faisceau est protégé par un revêtement organique. Par conséquent, nous pouvons dérouler le câble pour l'application prévue.
La structure atomique de ce matériau est similaire à celle du graphène; motif hexagonal. De plus, il existe deux formes de fibre de carbone selon le précurseur que nous utilisons pour fabriquer ce matériau; turbostratique ou graphitique. Parfois, c'est un hybride des deux structures.
Figure 02: Tissu fabriqué à partir de filaments de carbone tissés
Les propriétés les plus importantes de ce matériau comprennent une rigidité élevée, une résistance élevée à la traction, un faible poids, une résistance chimique élevée, une tolérance aux températures élevées et une faible dilatation thermique. En raison de ces propriétés, la fibre de carbone est populaire dans les applications aérospatiales, militaires, etc.
Quelle est la différence entre le graphène et la fibre de carbone ?
Le graphène est un allotrope de carbone qui a une seule couche d'atomes de carbone disposés selon un motif hexagonal régulier tandis que la fibre de carbone est une forme de fibre qui a principalement des atomes de carbone disposés selon un motif hexagonal. Ce sont des matériaux composés principalement d'atomes de carbone. Cependant, ils diffèrent les uns des autres en fonction de l'épaisseur. Par conséquent, la principale différence entre le graphène et la fibre de carbone est que le graphène a une épaisseur de couche d'atome de carbone unique, tandis que la fibre de carbone a une épaisseur à l'échelle micrométrique. Une autre différence importante entre le graphène et la fibre de carbone est que les feuilles de graphène sont bien emballées alors que la fibre de carbone n'a pas de feuilles bien emballées.
L'infographie ci-dessous sur la différence entre le graphène et la fibre de carbone montre plus de différences entre les deux.
Résumé – Graphène vs Fibre de Carbone
Le graphène et la fibre de carbone sont d'importants matériaux contenant du carbone. La principale différence entre le graphène et la fibre de carbone est que le graphène a une épaisseur d'une seule couche d'atome de carbone, tandis que la fibre de carbone a une épaisseur à l'échelle micrométrique.
