Posljednjih godina mnogo se pozornosti posvećuje supermaterijalima grafenu. Ali što je grafen? Pa, zamislite tvar koja je 200 puta jača od čelika, ali 1000 puta lakša od papira.
Godine 2004., dva znanstvenika sa Sveučilišta u Manchesteru, Andrei Geim i Konstantin Novoselov, „igrali su se“ s grafitom. Da, istim onim što se nalazi na vrhu olovke. Bili su znatiželjni o materijalu i htjeli su znati može li se ukloniti u jednom sloju. Stoga su pronašli neobičan alat: ljepljivu traku.
„Položite [traku] preko grafita ili tinjca, a zatim ogulite gornji sloj“, objasnio je Heim za BBC. Pahuljice grafita lete s trake. Zatim preklopite traku na pola i zalijepite je na gornji sloj, a zatim ih ponovno odvojite. Zatim ponovite ovaj postupak 10 ili 20 puta.
„Svaki put se pahuljice raspadaju na sve tanje i tanje pahuljice. Na kraju, na traci ostaju vrlo tanke pahuljice. Otopite traku i sve se otopi.“
Iznenađujuće, metoda s trakom činila je čuda. Ovaj zanimljivi eksperiment doveo je do otkrića jednoslojnih pahuljica grafena.
Godine 2010. Heim i Novoselov dobili su Nobelovu nagradu za fiziku za otkriće grafena, materijala sastavljenog od atoma ugljika raspoređenih u heksagonalnu rešetku, sličnu žičanoj mreži.
Jedan od glavnih razloga zašto je grafen tako nevjerojatan je njegova struktura. Jedan sloj netaknutog grafena izgleda kao sloj atoma ugljika raspoređenih u heksagonalnu rešetkastu strukturu. Ova saćasta struktura atomskih razmjera daje grafenu impresivnu čvrstoću.
Grafen je također električna superzvijezda. Na sobnoj temperaturi provodi električnu struju bolje od bilo kojeg drugog materijala.
Sjećate li se onih atoma ugljika o kojima smo raspravljali? Pa, svaki od njih ima dodatni elektron koji se naziva pi elektron. Taj se elektron slobodno kreće, što mu omogućuje provođenje struje kroz više slojeva grafena uz mali otpor.
Nedavno istraživanje grafena na Tehnološkom institutu u Massachusettsu (MIT) otkrilo je nešto gotovo magično: kada lagano (samo 1,1 stupanj) rotirate dva sloja grafena izvan poravnanja, grafen postaje supravodič.
To znači da može provoditi električnu energiju bez otpora ili topline, što otvara uzbudljive mogućnosti za buduću supravodljivost na sobnoj temperaturi.
Jedna od najiščekivanijih primjena grafena je u baterijama. Zahvaljujući njegovoj vrhunskoj vodljivosti, možemo proizvesti grafenske baterije koje se brže pune i traju dulje od modernih litij-ionskih baterija.
Neke velike tvrtke poput Samsunga i Huaweija već su krenule tim putem, s ciljem uvođenja ovih napredaka u naše svakodnevne uređaje.
„Do 2024. očekujemo da će se na tržištu naći niz proizvoda od grafena“, rekao je Andrea Ferrari, direktor Cambridge Graphene Centra i istraživač u Graphene Flagshipu, inicijativi koju vodi European Graphene. Tvrtka ulaže milijardu eura u zajedničke projekte. Savez ubrzava razvoj tehnologije grafena.
Flagshipovi istraživački partneri već stvaraju grafenske baterije koje pružaju 20% veći kapacitet i 15% više energije od današnjih najboljih visokoenergetskih baterija. Drugi timovi stvorili su solarne ćelije na bazi grafena koje su 20 posto učinkovitije u pretvaranju sunčeve svjetlosti u električnu energiju.
Iako postoje neki rani proizvodi koji su iskoristili potencijal grafena, poput sportske opreme Head, najbolje tek dolazi. Kao što je Ferrari primijetio: „Pričamo o grafenu, ali u stvarnosti govorimo o velikom broju opcija koje se proučavaju. Stvari se kreću u pravom smjeru.“
Ovaj članak je ažuriran korištenjem tehnologije umjetne inteligencije, provjeren je činjenicama i uređen od strane urednika HowStuffWorksa.
Proizvođač sportske opreme Head koristio je ovaj nevjerojatan materijal. Njihov teniski reket Graphene XT tvrdi da je 20% lakši uz istu težinu. Ovo je zaista revolucionarna tehnologija!
`;t.byline_authors_html&&(e+=`Autor:${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\t
Vrijeme objave: 21. studenog 2023.