Τα τελευταία χρόνια, έχει δοθεί μεγάλη προσοχή στο υπερμετρικό graphene. Αλλά τι είναι το graphene; Λοιπόν, φανταστείτε μια ουσία που είναι 200 φορές ισχυρότερη από τον χάλυβα, αλλά 1000 φορές ελαφρύτερη από το χαρτί.
Το 2004, δύο επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, ο Andrei Geim και ο Konstantin Novoselov, "έπαιξαν" με γραφίτη. Ναι, το ίδιο πράγμα που βρίσκετε στην άκρη ενός μολυβιού. Ήταν περίεργοι για το υλικό και ήθελαν να μάθουν αν θα μπορούσε να αφαιρεθεί σε ένα στρώμα. Έτσι βρήκαν ένα ασυνήθιστο εργαλείο: ταινία αγωγών.
"Βάζετε [την ταινία] πάνω από γραφίτη ή μαρμαρυγία και στη συνέχεια ξεφλουδίστε το επάνω στρώμα", εξήγησε ο Heim στο BBC. Οι νιφάδες γραφίτη πετούν από την ταινία. Στη συνέχεια, διπλώστε την ταινία στο μισό και κολλήστε το στο επάνω φύλλο, στη συνέχεια, διαχωρίστε τα ξανά. Στη συνέχεια, επαναλαμβάνετε αυτήν τη διαδικασία 10 ή 20 φορές.
«Κάθε φορά που οι νιφάδες διασπώνται σε λεπτότερες και λεπτότερες νιφάδες. Στο τέλος, πολύ λεπτές νιφάδες παραμένουν στη ζώνη. Διαλύετε την ταινία και όλα διαλύονται».
Παραδόξως, η μέθοδος της ταινίας λειτούργησε θαύματα. Αυτό το ενδιαφέρον πείραμα οδήγησε στην ανακάλυψη νιφάδων γραφένιου ενός στρώματος.
Το 2010, ο Heim και ο Novoselov έλαβαν το βραβείο Νόμπελ στη Φυσική για την ανακάλυψη του γραφένιου, ένα υλικό που αποτελείται από άτομα άνθρακα που διατεταγμένα σε εξαγωνικό πλέγμα, παρόμοιο με το σύρμα κοτόπουλου.
Ένας από τους κύριους λόγους για τους οποίους το Graphene είναι τόσο καταπληκτικό είναι η δομή του. Ένα μοναδικό στρώμα παρθένου γραφένιου εμφανίζεται ως στρώμα ατόμων άνθρακα διατεταγμένα σε εξαγωνική δομή πλέγματος. Αυτή η δομή κηρήθρας ατομικής κλίμακας δίνει στο Graphene την εντυπωσιακή του δύναμη.
Το Graphene είναι επίσης ηλεκτρικό σούπερ σταρ. Σε θερμοκρασία δωματίου, διεξάγει ηλεκτρική ενέργεια καλύτερα από οποιοδήποτε άλλο υλικό.
Θυμηθείτε αυτά τα άτομα άνθρακα που συζητήσαμε; Λοιπόν, ο καθένας έχει ένα επιπλέον ηλεκτρόνιο που ονομάζεται ηλεκτρόνιο PI. Αυτό το ηλεκτρόνιο κινείται ελεύθερα, επιτρέποντάς του να διεξάγει αγωγιμότητα μέσω πολλαπλών στρωμάτων γραφένιου με μικρή αντίσταση.
Πρόσφατες έρευνες για το Graphene στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT) έχει ανακαλύψει κάτι σχεδόν μαγικό: όταν ελαφρώς (μόλις 1,1 μοίρες) περιστρέφει δύο στρώματα από το Graphene από την ευθυγράμμιση, το graphene γίνεται υπεραγωγός.
Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να διεξάγει ηλεκτρική ενέργεια χωρίς αντίσταση ή θερμότητα, ανοίγοντας συναρπαστικές δυνατότητες για μελλοντική υπεραγωγιμότητα σε θερμοκρασία δωματίου.
Μία από τις πιο αναμενόμενες εφαρμογές του graphene είναι στις μπαταρίες. Χάρη στην ανώτερη αγωγιμότητα της, μπορούμε να παράγουμε μπαταρίες γραφένιου που φορτίζουν γρηγορότερα και να διαρκούν περισσότερο από τις σύγχρονες μπαταρίες ιόντων λιθίου.
Ορισμένες μεγάλες εταιρείες όπως η Samsung και η Huawei έχουν ήδη πάρει αυτό το μονοπάτι, με στόχο την εισαγωγή αυτών των προόδων στα καθημερινά μας gadgets.
"Μέχρι το 2024, αναμένουμε ότι θα είναι στην αγορά μια σειρά προϊόντων graphene", δήλωσε ο Andrea Ferrari, διευθυντής του Cambridge Graphene Center και ερευνητής στο The Graphene Flagship, μια πρωτοβουλία που διεξάγεται από το ευρωπαϊκό graphene. Η εταιρεία επενδύει 1 δισεκατομμύριο ευρώ σε κοινά έργα. έργα. Η συμμαχία επιταχύνει την ανάπτυξη της τεχνολογίας γραφένιου.
Οι ερευνητικοί εταίροι της Flagship δημιουργούν ήδη μπαταρίες graphene που παρέχουν 20% περισσότερη χωρητικότητα και 15% περισσότερη ενέργεια από τις καλύτερες μπαταρίες υψηλής ενέργειας. Άλλες ομάδες έχουν δημιουργήσει ηλιακά κύτταρα με βάση το γραφένιο, τα οποία είναι 20 % πιο αποτελεσματικά στη μετατροπή του ηλιακού φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια.
Ενώ υπάρχουν μερικά πρώιμα προϊόντα που έχουν αξιοποιήσει το δυναμικό του graphene, όπως ο αθλητικός εξοπλισμός κεφαλής, το καλύτερο δεν έχει ακόμη έρθει. Όπως σημείωσε η Ferrari: "Μιλάμε για το Graphene, αλλά στην πραγματικότητα μιλάμε για μεγάλο αριθμό επιλογών που μελετούνται. Τα πράγματα κινούνται προς τη σωστή κατεύθυνση".
Αυτό το άρθρο έχει ενημερωθεί με τη χρήση τεχνολογικής τεχνολογίας νοημοσύνης, ελέγχου των γεγονότων και εκδοθείσα από τους συντάκτες του HowStuffWorks.
Ο κατασκευαστής του αθλητικού εξοπλισμού έχει χρησιμοποιήσει αυτό το καταπληκτικό υλικό. Η ρακέτα τένις του Graphene XT ισχυρίζεται ότι είναι 20% ελαφρύτερο στο ίδιο βάρος. Αυτή είναι πραγματικά επαναστατική τεχνολογία!
`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); επιστροφή e+= `\ n \ t \ t \ t \ t
Χρόνος δημοσίευσης: Νοέμβριος-21-2023