V posledních letech se velká pozornost věnuje supermateriálu grafenu. Ale co je grafen? Představte si látku, která je 200krát pevnější než ocel, ale 1000krát lehčí než papír.
V roce 2004 si dva vědci z Manchesterské univerzity, Andrej Geim a Konstantin Novoselov, „hráli“ s grafitem. Ano, s tou samou věcí, kterou najdete na špičce tužky. Zajímal je tento materiál a chtěli vědět, jestli ho lze odstranit v jedné vrstvě. Našli tedy neobvyklý nástroj: lepicí pásku.
„Pásku [položíte] na grafit nebo slídu a pak sloupnete vrchní vrstvu,“ vysvětlil Heim BBC. Z pásky odlétají grafitové vločky. Pak pásku přeložíte napůl a přilepíte ji k vrchní vrstvě, pak je znovu oddělíte. Tento postup pak opakujete 10 nebo 20krát.
„Vločky se pokaždé rozpadají na stále tenčí a tenčí vločky. Nakonec na pásu zůstanou velmi tenké vločky. Rozpustíte pásku a rozpustí se všechno.“
Překvapivě pásková metoda fungovala divně. Tento zajímavý experiment vedl k objevu jednovrstvých grafenových vloček.
V roce 2010 Heim a Novoselov obdrželi Nobelovu cenu za fyziku za objev grafenu, materiálu složeného z atomů uhlíku uspořádaných v hexagonální mřížce, podobné drátěnému pleti.
Jedním z hlavních důvodů, proč je grafen tak úžasný, je jeho struktura. Jedna vrstva nedotčeného grafenu se jeví jako vrstva atomů uhlíku uspořádaných v hexagonální mřížkové struktuře. Tato atomová voštinová struktura dává grafenu jeho působivou pevnost.
Grafen je také elektrická superhvězda. Při pokojové teplotě vede elektřinu lépe než jakýkoli jiný materiál.
Pamatujete si ty atomy uhlíku, o kterých jsme mluvili? Každý z nich má jeden elektron navíc, zvaný pí elektron. Tento elektron se volně pohybuje, což mu umožňuje vést proud skrz několik vrstev grafenu s malým odporem.
Nedávný výzkum grafenu na Massachusettském technologickém institutu (MIT) objevil něco téměř magického: když mírně (pouhých 1,1 stupně) otočíte dvě vrstvy grafenu mimo osu, grafen se stane supravodičem.
To znamená, že může vést elektřinu bez odporu nebo tepla, což otevírá vzrušující možnosti pro budoucí supravodivost při pokojové teplotě.
Jednou z nejočekávanějších aplikací grafenu jsou baterie. Díky jeho vynikající vodivosti můžeme vyrábět grafenové baterie, které se nabíjejí rychleji a vydrží déle než moderní lithium-iontové baterie.
Některé velké společnosti, jako například Samsung a Huawei, se již touto cestou vydaly s cílem zavést tyto pokroky do našich každodenních zařízení.
„Do roku 2024 očekáváme, že se na trhu objeví řada grafenových produktů,“ uvedl Andrea Ferrari, ředitel Cambridge Graphene Center a výzkumník Graphene Flagship, iniciativy vedené společností European Graphene. Společnost investuje 1 miliardu eur do společných projektů. Aliance urychluje vývoj grafenové technologie.
Výzkumní partneři Flagshipu již vytvářejí grafenové baterie, které poskytují o 20 % větší kapacitu a o 15 % více energie než dnešní nejlepší vysokoenergetické baterie. Jiné týmy vytvořily solární články na bázi grafenu, které jsou o 20 procent účinnější při přeměně slunečního záření na elektřinu.
I když existují některé rané produkty, které využily potenciál grafenu, jako například sportovní vybavení Head, to nejlepší teprve přijde. Jak poznamenal Ferrari: „Mluvíme o grafenu, ale ve skutečnosti mluvíme o velkém množství studovaných možností. Věci se ubírají správným směrem.“
Tento článek byl aktualizován pomocí technologie umělé inteligence, ověřen fakty a upraven editory HowStuffWorks.
Výrobce sportovního vybavení Head použil tento úžasný materiál. Jejich tenisová raketa Graphene XT je údajně o 20 % lehčí při stejné hmotnosti. To je skutečně revoluční technologie!
`;t.byline_authors_html&&(e+=`Místo pro přidání: ${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
Čas zveřejnění: 21. listopadu 2023