En la lastaj jaroj, multe da atento estis donita al la supermaterialo grafeno. Sed kio estas grafeno? Nu, imagu substancon, kiu estas 200-oble pli forta ol ŝtalo, sed 1000-oble pli malpeza ol papero.
En 2004, du sciencistoj de la Universitato de Manĉestro, Andrej Geim kaj Konstantin Novoselov, “ludis” kun grafito. Jes, la sama afero, kiun oni trovas sur la pinto de krajono. Ili scivolis pri la materialo kaj volis scii, ĉu ĝi povus esti forigita en unu tavolo. Do ili trovis nekutiman ilon: pakaĵbendon.
“Vi metas [la glubendon] super grafito aŭ glimo kaj poste forigas la supran tavolon,” Heim klarigis al la BBC. Grafitaj flokoj forflugas de la glubendo. Poste faldu la glubendon duone kaj gluu ĝin al la supra folio, poste apartigu ilin denove. Poste vi ripetas ĉi tiun procezon 10 aŭ 20 fojojn.
“Ĉiufoje la flokoj disfalas en pli kaj pli maldikajn flokojn. Fine, tre maldikaj flokoj restas sur la bendo. Vi solvas la glubendon kaj ĉio dissolviĝas.”
Surprize, la bendmetodo faris miraklojn. Ĉi tiu interesa eksperimento kondukis al la malkovro de unu-tavolaj grafeno-flokoj.
En 2010, Heim kaj Novoselov ricevis la Nobel-premion pri fiziko pro sia malkovro de grafeno, materialo komponita el karbonatomoj aranĝitaj en seslatera krado, simila al kokiddrato.
Unu el la ĉefaj kialoj, kial grafeno estas tiel miriga, estas ĝia strukturo. Ununura tavolo de sendifekta grafeno aperas kiel tavolo de karbonatomoj aranĝitaj en seslatera krada strukturo. Ĉi tiu atomskala mielĉelara strukturo donas al grafeno ĝian imponan forton.
Grafeno estas ankaŭ elektra superstelulo. Ĉe ĉambra temperaturo, ĝi konduktas elektron pli bone ol iu ajn alia materialo.
Ĉu vi memoras tiujn karbonatomojn, kiujn ni diskutis? Nu, ĉiu el ili havas ekstran elektronon nomatan pi-elektrono. Ĉi tiu elektrono moviĝas libere, permesante al ĝi konduki konduktadon tra pluraj tavoloj de grafeno kun malmulta rezisto.
Lastatempa esplorado pri grafeno ĉe la Masaĉuseca Instituto de Teknologio (MIT) malkovris ion preskaŭ magian: kiam oni iomete (nur 1,1 gradojn) rotacias du tavolojn de grafeno ekster la ĝusta pozicio, la grafeno fariĝas superkonduktanto.
Tio signifas, ke ĝi povas kondukti elektron sen rezisto aŭ varmo, malfermante ekscitajn eblecojn por estonta superkonduktiveco je ĉambra temperaturo.
Unu el la plej atendataj aplikoj de grafeno estas en baterioj. Danke al ĝia supera konduktiveco, ni povas produkti grafenajn bateriojn, kiuj ŝarĝiĝas pli rapide kaj daŭras pli longe ol modernaj litio-jonaj baterioj.
Kelkaj grandaj kompanioj kiel Samsung kaj Huawei jam prenis ĉi tiun vojon, celante enkonduki ĉi tiujn progresojn en niajn ĉiutagajn aparatojn.
“Antaŭ 2024, ni atendas, ke gamo da grafenaj produktoj estos sur la merkato,” diris Andrea Ferrari, direktoro de la Kembriĝa Grafena Centro kaj esploristo ĉe la Grafena Flagship, iniciato administrata de Eŭropa Grafeno. La kompanio investas 1 miliardon da eŭroj en komunajn projektojn. La alianco akcelas la disvolviĝon de grafena teknologio.
La esplorpartneroj de Flagship jam kreas grafenajn bateriojn, kiuj provizas 20% pli da kapacito kaj 15% pli da energio ol la plej bonaj alt-energiaj baterioj de hodiaŭ. Aliaj teamoj kreis grafen-bazitajn sunĉelojn, kiuj estas 20 procentojn pli efikaj por konverti sunlumon en elektron.
Kvankam ekzistas kelkaj fruaj produktoj, kiuj utiligis la potencialon de grafeno, kiel ekzemple la sportekipaĵo de Head, la plej bona ankoraŭ venos. Kiel Ferrari rimarkigis: "Ni parolas pri grafeno, sed reale ni parolas pri granda nombro da ebloj, kiuj estas studataj. Aferoj moviĝas en la ĝusta direkto."
Ĉi tiu artikolo estis ĝisdatigita per artefaritinteligenteca teknologio, faktokontrolita, kaj redaktita de redaktistoj de HowStuffWorks.
La fabrikanto de sportekipaĵo Head uzis ĉi tiun mirindan materialon. Ilia tenisrakedo Graphene XT asertas esti 20% pli malpeza je la sama pezo. Ĉi tio estas vere revolucia teknologio!
`;t.byline_authors_html&&(e+=`Uzu：${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
Afiŝtempo: 21-a de novembro 2023