Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, rhoddwyd llawer o sylw i'r graphene supermaterial. Ond beth yw graphene? Wel, dychmygwch sylwedd sydd 200 gwaith yn gryfach na dur, ond 1000 gwaith yn ysgafnach na phapur.
Yn 2004, chwaraeodd dau wyddonydd o Brifysgol Manceinion, Andrei Geim a Konstantin Novoselov, gyda graffit. Ie, yr un peth rydych chi'n ei ddarganfod ar flaen pensil. Roeddent yn chwilfrydig am y deunydd ac eisiau gwybod a ellid ei dynnu mewn un haen. Felly fe ddaethon nhw o hyd i offeryn anarferol: tâp dwythell.
“Rydych chi'n gosod [y tâp] dros graffit neu mica ac yna'n pilio oddi ar yr haen uchaf,” esboniodd Heim i'r BBC. Mae naddion graffit yn hedfan oddi ar y tâp. Yna plygwch y tâp yn ei hanner a'i gludo i'r ddalen uchaf, yna eu gwahanu eto. Yna byddwch chi'n ailadrodd y broses hon 10 neu 20 gwaith.
“Bob tro y bydd y naddion yn torri i lawr yn naddion teneuach ac yn deneuach. Yn y diwedd, mae naddion tenau iawn yn aros ar y gwregys. Rydych chi'n toddi'r tâp ac mae popeth yn hydoddi.”
Yn rhyfeddol, roedd y dull tâp yn gweithio rhyfeddodau. Arweiniodd yr arbrawf diddorol hwn at ddarganfod naddion graphene un haen.
Yn 2010, derbyniodd Heim a Novoselov y Wobr Nobel mewn Ffiseg am eu darganfod o graphene, deunydd a oedd yn cynnwys atomau carbon a drefnwyd mewn dellt hecsagonol, yn debyg i wifren cyw iâr.
Un o'r prif resymau mae graphene mor anhygoel yw ei strwythur. Mae haen sengl o graphene pristine yn ymddangos fel haen o atomau carbon wedi'u trefnu mewn strwythur dellt hecsagonol. Mae'r strwythur diliau ar raddfa atomig hon yn rhoi ei gryfder trawiadol i graphene.
Mae graphene hefyd yn archfarchnad drydanol. Ar dymheredd yr ystafell, mae'n cynnal trydan yn well nag unrhyw ddeunydd arall.
Ydych chi'n cofio'r atomau carbon hynny y gwnaethon ni eu trafod? Wel, mae gan bob un electron ychwanegol o'r enw electron Pi. Mae'r electron hwn yn symud yn rhydd, gan ganiatáu iddo gynnal dargludiad trwy haenau lluosog o graphene heb fawr o wrthwynebiad.
Mae ymchwil ddiweddar i graphene yn Sefydliad Technoleg Massachusetts (MIT) wedi darganfod rhywbeth bron yn hudolus: Pan fyddwch chi ychydig (dim ond 1.1 gradd) yn cylchdroi dwy haen o graphene allan o aliniad, mae'r graphene yn dod yn uwch -ddargludydd.
Mae hyn yn golygu y gall gynnal trydan heb wrthwynebiad na gwres, gan agor posibiliadau cyffrous ar gyfer gor -ddargludedd yn y dyfodol ar dymheredd yr ystafell.
Mae un o'r cymwysiadau mwyaf disgwyliedig o graphene mewn batris. Diolch i'w ddargludedd uwch, gallwn gynhyrchu batris graphene sy'n gwefru'n gyflymach ac yn para'n hirach na batris lithiwm-ion modern.
Mae rhai cwmnïau mawr fel Samsung a Huawei eisoes wedi cymryd y llwybr hwn, gyda'r nod o gyflwyno'r datblygiadau hyn i'n teclynnau bob dydd.
“Erbyn 2024, rydyn ni’n disgwyl i ystod o gynhyrchion graphene fod ar y farchnad,” meddai Andrea Ferrari, cyfarwyddwr Canolfan Graphene Caergrawnt ac ymchwilydd yn y blaenllaw Graphene, menter sy’n cael ei rhedeg gan graphene Ewropeaidd. Mae'r cwmni'n buddsoddi 1 biliwn ewro mewn prosiectau ar y cyd. prosiectau. Mae'r gynghrair yn cyflymu datblygiad technoleg graphene.
Mae partneriaid ymchwil blaenllaw eisoes yn creu batris graphene sy'n darparu 20% yn fwy o gapasiti a 15% yn fwy o egni na batris egni uchel gorau heddiw. Mae timau eraill wedi creu celloedd solar sy'n seiliedig ar graphene sydd 20 y cant yn fwy effeithlon wrth drosi golau haul yn drydan.
Er bod rhai cynhyrchion cynnar sydd wedi harneisio potensial graphene, fel offer chwaraeon pen, mae'r gorau eto i ddod. Fel y nododd Ferrari: “Rydyn ni'n siarad am graphene, ond mewn gwirionedd rydyn ni'n siarad am nifer fawr o opsiynau sy'n cael eu hastudio. Mae pethau'n symud i'r cyfeiriad cywir.”
Mae'r erthygl hon wedi'i diweddaru gan ddefnyddio technoleg deallusrwydd artiffisial, ei gwirio gan ffeithiau, a'i golygu gan olygyddion HowSuffWorks.
Mae Pennaeth Gwneuthurwr Offer Chwaraeon wedi defnyddio'r deunydd anhygoel hwn. Mae eu raced tenis graphene XT yn honni ei fod 20% yn ysgafnach ar yr un pwysau. Mae hon yn dechnoleg wirioneddol chwyldroadol!
`; t.byline_authtml && (e+=` 作者 ： $ {t.byline_authors_html} `), t.byline_authors_html && t.byline_date_date_html && (e+=” | i = t.body_html .replaceAll ('”Pt', '” Pt'+t.id+"_”); dychwelyd e+= `\ n \ t \ t \ t \
Amser Post: Tach-21-2023