Posljednjih godina mnogo pažnje posvećeno je supermaterijalima grafenu. Ali šta je grafen? Pa, zamislite supstancu koja je 200 puta jača od čelika, ali 1000 puta lakša od papira.
Godine 2004, dva naučnika sa Univerziteta u Manchesteru, Andrei Geim i Konstantin Novoselov, "igrali" su se s grafitom. Da, istom stvari koju nalazite na vrhu olovke. Bili su znatiželjni o materijalu i željeli su znati da li se može ukloniti u jednom sloju. Tako su pronašli neobičan alat: ljepljivu traku.
„Položite [traku] preko grafita ili tinjca, a zatim ogulite gornji sloj“, objasnio je Heim za BBC. Grafitne pahuljice lete s trake. Zatim preklopite traku na pola i zalijepite je na gornji sloj, a zatim ih ponovo odvojite. Zatim ponovite ovaj postupak 10 ili 20 puta.
„Svaki put se pahuljice raspadaju na sve tanje i tanje pahuljice. Na kraju, na traci ostaju vrlo tanke pahuljice. Otopite traku i sve se otopi.“
Iznenađujuće, metoda trake je učinila čuda. Ovaj zanimljivi eksperiment doveo je do otkrića jednoslojnih pahuljica grafena.
Godine 2010., Heim i Novoselov dobili su Nobelovu nagradu za fiziku za otkriće grafena, materijala sastavljenog od atoma ugljika raspoređenih u heksagonalnu rešetku, sličnu žičanoj mreži.
Jedan od glavnih razloga zašto je grafen tako nevjerovatan je njegova struktura. Jedan sloj netaknutog grafena izgleda kao sloj atoma ugljika raspoređenih u heksagonalnu rešetkastu strukturu. Ova saćasta struktura atomskih razmjera daje grafenu impresivnu čvrstoću.
Grafen je također električna superzvijezda. Na sobnoj temperaturi provodi električnu energiju bolje od bilo kojeg drugog materijala.
Sjećate li se onih atoma ugljika o kojima smo razgovarali? Pa, svaki od njih ima dodatni elektron koji se zove pi elektron. Ovaj elektron se slobodno kreće, što mu omogućava provođenje struje kroz više slojeva grafena uz mali otpor.
Nedavno istraživanje grafena na Tehnološkom institutu u Massachusettsu (MIT) otkrilo je nešto gotovo magično: kada lagano (samo 1,1 stepen) rotirate dva sloja grafena iz poravnanja, grafen postaje supravodič.
To znači da može provoditi električnu energiju bez otpora ili toplote, što otvara uzbudljive mogućnosti za buduću superprovodljivost na sobnoj temperaturi.
Jedna od najiščekivanijih primjena grafena je u baterijama. Zahvaljujući njegovoj superiornoj provodljivosti, možemo proizvesti grafenske baterije koje se brže pune i traju duže od modernih litijum-jonskih baterija.
Neke velike kompanije poput Samsunga i Huaweija već su krenule ovim putem, s ciljem da ove napredne tehnologije uvedu u naše svakodnevne uređaje.
„Do 2024. godine očekujemo da će se na tržištu naći niz proizvoda od grafena“, rekao je Andrea Ferrari, direktor Cambridge Graphene Centra i istraživač u Graphene Flagshipu, inicijativi koju vodi European Graphene. Kompanija ulaže milijardu eura u zajedničke projekte. Savez ubrzava razvoj tehnologije grafena.
Istraživački partneri Flagship-a već stvaraju grafenske baterije koje pružaju 20% veći kapacitet i 15% više energije od današnjih najboljih visokoenergetskih baterija. Drugi timovi su stvorili solarne ćelije na bazi grafena koje su 20 posto efikasnije u pretvaranju sunčeve svjetlosti u električnu energiju.
Iako postoje neki rani proizvodi koji su iskoristili potencijal grafena, poput sportske opreme Head, najbolje tek dolazi. Kao što je Ferrari primijetio: „Pričamo o grafenu, ali u stvarnosti govorimo o velikom broju opcija koje se proučavaju. Stvari se kreću u pravom smjeru.“
Ovaj članak je ažuriran korištenjem tehnologije umjetne inteligencije, provjeren je u skladu s činjenicama i uređen od strane urednika HowStuffWorksa.
Proizvođač sportske opreme Head koristio je ovaj nevjerovatni materijal. Njihov teniski reket Graphene XT tvrdi da je 20% lakši pri istoj težini. Ovo je zaista revolucionarna tehnologija!
`;t.byline_authors_html&&(e+=`Autor:${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+”_”); return e+=`\n\t\t\t\t\t
Vrijeme objave: 21. novembar 2023.