У апошнія гады вялікая ўвага надаецца суперматэрыялу графена. Але што такое графен? Ну, уявіце рэчыва, якое ў 200 разоў мацней, чым сталь, але ў 1000 разоў лягчэйшы за паперу.
У 2004 годзе два навукоўцы з Манчэстэрскага універсітэта, Андрэй Гейм і Канстанцін Новаселоў, "гулялі" з графітам. Так, тое самае, што вы знойдзеце на кончыку алоўка. Ім было цікава пра матэрыял і хацелі даведацца, ці можна яго выдаліць у адзін пласт. Такім чынам, яны знайшлі незвычайны інструмент: клейкая стужка.
"Вы кладзеце [стужку] над графітам або слюдай, а потым ачысціце верхняга пласта", - растлумачыў Хейм BBC. Графітавыя шматкі ляцяць са стужкі. Затым смокнуць стужку напалову і прыляпіце яе да верхняга ліста, а потым зноў аддзяліце іх. Затым вы паўтараеце гэты працэс 10 ці 20 разоў.
"Кожны раз, калі шматкі ламаюцца на больш тонкія і танчэйшыя шматкі. У рэшце рэшт, на поясе застаюцца вельмі тонкія шматкі. Вы раствараеце стужку і ўсё раствараецца".
Дзіўна, але метад стужкі тварыў цуды. Гэты цікавы эксперымент прывёў да выяўлення аднаслаёвых графенавых шматкоў.
У 2010 годзе Хейм і Новаселоў атрымалі Нобелеўскую прэмію па фізіцы за адкрыццё графена, матэрыялу, які складаецца з атамаў вугляроду, размешчанага ў шасціграннай краты, падобнай на курыны дрот.
Адной з галоўных прычын графена настолькі дзіўная, гэта яго структура. Адзіны пласт некранутага графена з'яўляецца пластом атамаў вугляроду, размешчанага ў шасціграннай структуры рашоткі. Гэтая атамная структура сотавых комплексаў дае графену ўражлівай трываласці.
Графен таксама з'яўляецца электрычнай суперзоркай. Пры пакаёвай тэмпературы ён праводзіць электраэнергію лепш, чым любы іншы матэрыял.
Памятаеце тыя атамы вугляроду, якія мы абмяркоўвалі? Ну, у кожнага з іх ёсць дадатковы электронны, які называецца Pi Electron. Гэты электрона свабодна перамяшчаецца, што дазваляе яму праводзіць праводнасць праз некалькі слаёў графена з невялікім супрацівам.
Апошнія даследаванні графена ў Масачусэтскім тэхналагічным інстытуце (MIT) выявілі нешта амаль чароўнае: калі вы злёгку (усяго 1,1 градуса) паварочваюць два пласта графена з выраўноўвання, графен становіцца звышправадніком.
Гэта азначае, што ён можа праводзіць электраэнергію без супраціву і цяпла, адкрываючы захапляльныя магчымасці для будучай звышправоднасці пры пакаёвай тэмпературы.
Адзін з самых чаканых прыкладанняў графена - гэта батарэі. Дзякуючы сваёй цудоўнай праводнасці, мы можам вырабляць батарэі графена, якія зараджаюцца хутчэй і праслужаць даўжэй, чым сучасныя літый-іённыя батарэі.
Некаторыя буйныя кампаніі, такія як Samsung і Huawei, ужо прайшлі гэты шлях, імкнучыся ўвесці гэтыя поспехі ў нашы паўсядзённыя гаджэты.
"Да 2024 года мы чакаем, што шэраг прадуктаў графена будзе на рынку", - сказала Андрэа Ферары, дырэктар Кембрыджскага графенавага цэнтра і даследчык у флагмане графена, ініцыятывы, якую кіруе еўрапейскі графен. Кампанія ўкладвае 1 мільярд еўра ў сумесныя праекты. праекты. Альянс паскарае развіццё тэхналогіі графена.
Даследчыкі флагмана ўжо ствараюць батарэі графена, якія забяспечваюць 20% больш магутнасці і на 15% больш энергіі, чым лепшыя сённяшнія батарэі з высокай энергіяй. Іншыя каманды стварылі сонечныя элементы на аснове графена, якія на 20 працэнтаў больш эфектыўныя пры пераўтварэнні сонечнага святла ў электрычнасць.
Хоць ёсць некалькі ранніх прадуктаў, якія выкарыстоўваюць патэнцыял графена, напрыклад, галоўнага спартыўнага абсталявання, лепшае яшчэ наперадзе. Як адзначыў Ферары: "Мы гаворым пра графен, але на самой справе мы гаворым пра вялікую колькасць варыянтаў, якія вывучаюцца. Справы рухаюцца ў правільным кірунку".
Гэты артыкул быў абноўлены з выкарыстаннем тэхналогіі штучнага інтэлекту, праверкі фактаў і пад рэдакцыяй рэдактараў HowStuffworks.
Кіраўнік вытворцы спартыўнага абсталявання выкарыстаў гэты дзіўны матэрыял. Іх тэнісная ракетка Graphene XT сцвярджае, што на 20% лягчэй пры той жа вазе. Гэта сапраўды рэвалюцыйная тэхналогія!
`; t.byline_authors_html && (e+=` 作者 ： ： $ {t.byline_authors_html} `), t.byline_authors_html && t.byline_date_html && (e+=” | "), T.byline_date_html && (e+= t.byline_date_html); var i = t.body_html .replaceall ('" pt', '"pt'+t.id+" _ "); Вяртанне E+= `\ n \ t \ t \ t \ t
Час паведамлення: 21-2023 гады