گرافن چیست؟ یک ماده جادویی باورنکردنی

در سالهای اخیر ، توجه زیادی به گرافن SuperMaterial شده است. اما گرافن چیست؟ خوب ، ماده ای را تصور کنید که 200 برابر از فولاد قوی تر باشد ، اما 1000 برابر سبک تر از کاغذ است.
در سال 2004 ، دو دانشمند دانشگاه منچستر ، آندری گیم و کنستانتین نووسلوف ، "با گرافیت" بازی کردند. بله ، همان چیزی که در نوک مداد پیدا می کنید. آنها در مورد این مواد کنجکاو بودند و می خواستند بدانند که آیا می توان آن را در یک لایه برداشت کرد. بنابراین آنها یک ابزار غیرمعمول پیدا کردند: نوار مجرای.
هایم به بی بی سی توضیح داد: "شما [نوار] را روی گرافیت یا میکا دراز می کنید و سپس از لایه بالایی پوست می گیرید." پوسته های گرافیتی از نوار پرواز می کنند. سپس نوار را به نصف بچسبانید و آن را به صفحه بالا بچسبانید ، سپس دوباره آنها را جدا کنید. سپس این روند را 10 یا 20 بار تکرار می کنید.
"هر بار که پوسته ها به سمت پوسته های نازک تر و نازک تر فرو می روند. در پایان ، پوسته های بسیار نازک روی کمربند باقی می مانند. شما نوار را حل می کنید و همه چیز حل می شود."
با کمال تعجب ، روش نوار شگفتی کار کرد. این آزمایش جالب منجر به کشف پوسته های گرافن تک لایه شد.
در سال 2010 ، هایم و نووسلوف به دلیل کشف گرافن ، جایزه نوبل فیزیک را دریافت کردند ، ماده ای متشکل از اتم های کربن که در یک شبکه شش ضلعی ، شبیه به سیم مرغ قرار گرفته اند.
یکی از اصلی ترین دلایل گرافن بسیار شگفت انگیز ساختار آن است. یک لایه واحد از گرافن بکر به عنوان لایه ای از اتم های کربن تنظیم شده در یک ساختار شبکه شش ضلعی ظاهر می شود. این ساختار لانه زنبوری در مقیاس اتمی قدرت چشمگیر خود را به گرافن می بخشد.
گرافن همچنین یک فوق ستاره الکتریکی است. در دمای اتاق ، برق را بهتر از هر ماده دیگر انجام می دهد.
آن اتم های کربن را که در مورد آنها بحث کردیم به خاطر دارید؟ خوب ، هرکدام یک الکترون اضافی به نام الکترون PI دارند. این الکترون آزادانه حرکت می کند و به آن اجازه می دهد تا از طریق چندین لایه گرافن با مقاومت کمی انجام شود.
تحقیقات اخیر در مورد گرافن در انستیتوی فناوری ماساچوست (MIT) چیزی تقریباً جادویی را کشف کرده است: وقتی کمی (فقط 1.1 درجه) دو لایه گرافن را از تراز می چرخانید ، گرافن به یک ابررسانا تبدیل می شود.
این بدان معنی است که می تواند بدون مقاومت یا گرما ، برق را انجام دهد ، و امکانات مهیج را برای ابررسانایی آینده در دمای اتاق باز می کند.
یکی از پیش بینی کننده ترین کاربردهای گرافن در باتری ها است. به لطف هدایت برتر آن ، می توانیم باتری های گرافنی تولید کنیم که سریعتر و طولانی تر از باتری های لیتیوم یون مدرن دوام می آورند.
برخی از شرکت های بزرگ مانند سامسونگ و هواوی در حال حاضر این مسیر را طی کرده اند و با هدف معرفی این پیشرفت ها در وسایل روزمره ما.
آندره فراری ، مدیر مرکز گرافن کمبریج و محقق در پرچمداران گرافن ، ابتکار عمل توسط Graphene European گفت: "تا سال 2024 ، ما انتظار داریم طیف وسیعی از محصولات گرافن در بازار باشد." این شرکت در حال سرمایه گذاری 1 میلیارد یورو در پروژه های مشترک است. پروژه ها این اتحاد توسعه فناوری گرافن را تسریع می کند.
شرکای تحقیقاتی پرچمداران در حال حاضر باتری های گرافنی را ایجاد می کنند که 20 ٪ ظرفیت بیشتر و 15 ٪ انرژی بیشتری نسبت به بهترین باتری های پر انرژی امروز دارند. تیم های دیگر سلولهای خورشیدی مبتنی بر گرافن را ایجاد کرده اند که 20 درصد در تبدیل نور خورشید به برق کارآمدتر هستند.
در حالی که برخی از محصولات اولیه وجود دارد که از پتانسیل گرافن مانند تجهیزات ورزشی سر استفاده کرده است ، اما بهترین ها هنوز به دست نمی آیند. همانطور که فراری خاطرنشان کرد: "ما در مورد گرافن صحبت می کنیم ، اما در واقعیت ما در مورد تعداد زیادی از گزینه ها مورد مطالعه صحبت می کنیم. همه چیز در جهت درست حرکت می کند."
این مقاله با استفاده از فناوری هوش مصنوعی ، بررسی شده و ویرایش شده توسط ویراستاران HowStuffWorks به روز شده است.
سر سازنده تجهیزات ورزشی از این ماده شگفت انگیز استفاده کرده است. راکت تنیس گرافن XT آنها ادعا می کند که با همان وزن 20 ٪ سبک تر است. این واقعاً فناوری انقلابی است!
`؛ t.byline_authors_html && (e+=` ： $ $ 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 .repleaceall (" "pt" ، "" pt "+t.id+" _ ") ؛ بازگشت e+= `\ n \ t \ t \ t \ t