ગ્રેફિન શું છે? એક અદ્ભુત જાદુઈ પદાર્થ

તાજેતરના વર્ષોમાં, સુપરમટીરિયલ ગ્રાફીન પર ખૂબ ધ્યાન આપવામાં આવ્યું છે. પણ ગ્રાફીન શું છે? સારું, એક એવા પદાર્થની કલ્પના કરો જે સ્ટીલ કરતાં 200 ગણો મજબૂત હોય, પણ કાગળ કરતાં 1000 ગણો હળવો હોય.
2004 માં, માન્ચેસ્ટર યુનિવર્સિટીના બે વૈજ્ઞાનિકો, આન્દ્રે ગેઇમ અને કોન્સ્ટેન્ટિન નોવોસેલોવ, ગ્રેફાઇટ સાથે "રમ્યા". હા, પેન્સિલની ટોચ પર તમને જે મળે છે તે જ વસ્તુ. તેઓ સામગ્રી વિશે ઉત્સુક હતા અને જાણવા માંગતા હતા કે શું તેને એક સ્તરમાં દૂર કરી શકાય છે. તેથી તેમને એક અસામાન્ય સાધન મળ્યું: ડક્ટ ટેપ.
"તમે [ટેપ] ગ્રેફાઇટ અથવા અભ્રક પર મૂકો અને પછી ઉપરના સ્તરને છોલી નાખો," હેઇમએ બીબીસીને સમજાવ્યું. ગ્રેફાઇટના ટુકડા ટેપમાંથી ઉડી જાય છે. પછી ટેપને અડધા ભાગમાં ફોલ્ડ કરો અને તેને ટોચની શીટ પર ગુંદર કરો, પછી તેમને ફરીથી અલગ કરો. પછી તમે આ પ્રક્રિયાને 10 કે 20 વાર પુનરાવર્તન કરો.
"દરેક વખતે જ્યારે ટુકડા પાતળા અને પાતળા ટુકડાઓમાં તૂટી જાય છે. અંતે, ખૂબ જ પાતળા ટુકડા બેલ્ટ પર રહે છે. તમે ટેપ ઓગાળી દો છો અને બધું ઓગળી જાય છે."
આશ્ચર્યજનક રીતે, ટેપ પદ્ધતિએ અજાયબીઓ કામ કરી. આ રસપ્રદ પ્રયોગથી સિંગલ-લેયર ગ્રાફીન ફ્લેક્સની શોધ થઈ.
2010 માં, હેઇમ અને નોવોસેલોવને ગ્રાફીનની શોધ માટે ભૌતિકશાસ્ત્રમાં નોબેલ પુરસ્કાર મળ્યો, જે ચિકન વાયર જેવા ષટ્કોણ જાળીમાં ગોઠવાયેલા કાર્બન પરમાણુઓથી બનેલો પદાર્થ છે.
ગ્રાફીન આટલું અદ્ભુત હોવાનું એક મુખ્ય કારણ તેની રચના છે. નૈસર્ગિક ગ્રાફીનનો એક સ્તર ષટ્કોણ જાળીના માળખામાં ગોઠવાયેલા કાર્બન પરમાણુઓના સ્તર તરીકે દેખાય છે. આ અણુ-સ્કેલ મધપૂડો રચના ગ્રાફીનને તેની પ્રભાવશાળી શક્તિ આપે છે.
ગ્રાફીન એક ઇલેક્ટ્રિકલ સુપરસ્ટાર પણ છે. ઓરડાના તાપમાને, તે અન્ય કોઈપણ સામગ્રી કરતાં વધુ સારી રીતે વીજળીનું સંચાલન કરે છે.
આપણે ચર્ચા કરેલા કાર્બન પરમાણુઓ યાદ છે? દરેકમાં પાઇ ઇલેક્ટ્રોન નામનો એક વધારાનો ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. આ ઇલેક્ટ્રોન મુક્તપણે ફરે છે, જેનાથી તે ગ્રાફીનના અનેક સ્તરોમાંથી ઓછા પ્રતિકાર સાથે વહન કરી શકે છે.
મેસેચ્યુસેટ્સ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી (MIT) ખાતે ગ્રાફીન પરના તાજેતરના સંશોધનમાં લગભગ જાદુઈ કંઈક શોધાયું છે: જ્યારે તમે ગ્રાફીનના બે સ્તરોને સહેજ (માત્ર 1.1 ડિગ્રી) ગોઠવણીની બહાર ફેરવો છો, ત્યારે ગ્રાફીન એક સુપરકન્ડક્ટર બની જાય છે.
આનો અર્થ એ છે કે તે પ્રતિકાર અથવા ગરમી વિના વીજળીનું સંચાલન કરી શકે છે, જે ઓરડાના તાપમાને ભવિષ્યમાં સુપરકન્ડક્ટિવિટી માટે ઉત્તેજક શક્યતાઓ ખોલે છે.
ગ્રાફીનનો સૌથી અપેક્ષિત ઉપયોગ બેટરીમાં થાય છે. તેની શ્રેષ્ઠ વાહકતાને કારણે, આપણે ગ્રાફીન બેટરીનું ઉત્પાદન કરી શકીએ છીએ જે આધુનિક લિથિયમ-આયન બેટરી કરતાં વધુ ઝડપથી ચાર્જ થાય છે અને લાંબા સમય સુધી ચાલે છે.
સેમસંગ અને હુઆવેઇ જેવી કેટલીક મોટી કંપનીઓએ પહેલાથી જ આ માર્ગ અપનાવ્યો છે, જેનો હેતુ આ પ્રગતિઓને આપણા રોજિંદા ગેજેટ્સમાં દાખલ કરવાનો છે.
"2024 સુધીમાં, અમે ગ્રાફીન ઉત્પાદનોની શ્રેણી બજારમાં આવવાની અપેક્ષા રાખીએ છીએ," કેમ્બ્રિજ ગ્રાફીન સેન્ટરના ડિરેક્ટર અને યુરોપિયન ગ્રાફીન દ્વારા સંચાલિત પહેલ, ગ્રાફીન ફ્લેગશિપના સંશોધક એન્ડ્રીયા ફેરારીએ જણાવ્યું હતું. કંપની સંયુક્ત પ્રોજેક્ટ્સમાં 1 અબજ યુરોનું રોકાણ કરી રહી છે. પ્રોજેક્ટ્સ. આ જોડાણ ગ્રાફીન ટેકનોલોજીના વિકાસને વેગ આપે છે.
ફ્લેગશિપના સંશોધન ભાગીદારો પહેલાથી જ ગ્રાફીન બેટરી બનાવી રહ્યા છે જે આજની શ્રેષ્ઠ ઉચ્ચ-ઊર્જા બેટરીઓ કરતાં 20% વધુ ક્ષમતા અને 15% વધુ ઉર્જા પૂરી પાડે છે. અન્ય ટીમોએ ગ્રાફીન-આધારિત સૌર કોષો બનાવ્યા છે જે સૂર્યપ્રકાશને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરવામાં 20 ટકા વધુ કાર્યક્ષમ છે.
જ્યારે કેટલાક પ્રારંભિક ઉત્પાદનો છે જેણે ગ્રાફીનની સંભાવનાનો ઉપયોગ કર્યો છે, જેમ કે હેડ સ્પોર્ટ્સ સાધનો, શ્રેષ્ઠ હજુ આવવાનું બાકી છે. જેમ ફેરારીએ નોંધ્યું: "આપણે ગ્રાફીન વિશે વાત કરીએ છીએ, પરંતુ વાસ્તવમાં આપણે મોટી સંખ્યામાં વિકલ્પોનો અભ્યાસ કરવા વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ. વસ્તુઓ યોગ્ય દિશામાં આગળ વધી રહી છે."
આ લેખ કૃત્રિમ બુદ્ધિ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને અપડેટ કરવામાં આવ્યો છે, હકીકત તપાસવામાં આવી છે અને HowStuffWorks ના સંપાદકો દ્વારા સંપાદિત કરવામાં આવ્યો છે.
રમતગમતના સાધનો ઉત્પાદક હેડે આ અદ્ભુત સામગ્રીનો ઉપયોગ કર્યો છે. તેમનું ગ્રાફીન XT ટેનિસ રેકેટ સમાન વજનમાં 20% હળવું હોવાનો દાવો કરે છે. આ ખરેખર ક્રાંતિકારી ટેકનોલોજી છે!
`;t.byline_authors_html&&(e+=`ઉપકરણ:${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