Negli ultimi anni, è stata prestata molta attenzione al grafene supermateriale. Ma cos'è il grafene? Bene, immagina una sostanza che è 200 volte più forte dell'acciaio, ma 1000 volte più leggera della carta.
Nel 2004, due scienziati dell'Università di Manchester, Andrei Geim e Konstantin Novoselov, "giocati" con grafite. Sì, la stessa cosa che trovi sulla punta di una matita. Erano curiosi del materiale e volevano sapere se poteva essere rimosso in uno strato. Quindi hanno trovato uno strumento insolito: nastro adesivo.
"Posuti [il nastro] su grafite o mica e poi staccarti il livello superiore", ha spiegato Heim alla BBC. I fiocchi di grafite volano via dal nastro. Quindi piega il nastro a metà e incollalo sul foglio superiore, quindi separali di nuovo. Quindi ripeti questo processo 10 o 20 volte.
"Ogni volta che i fiocchi si rompono in scaglie più sottili e più sottili. Alla fine, rimangono scaglie molto sottili sulla cintura. Si dissolvono il nastro e tutto si dissolve."
Sorprendentemente, il metodo del nastro ha funzionato a meraviglia. Questo interessante esperimento ha portato alla scoperta di scaglie di grafene a strato singolo.
Nel 2010, Heim e Novoselov hanno ricevuto il premio Nobel in fisica per la loro scoperta di grafene, un materiale composto da atomi di carbonio disposti in un reticolo esagonale, simile al filo di pollo.
Uno dei motivi principali per cui il grafene è così sorprendente è la sua struttura. Un singolo strato di grafene incontaminato appare come uno strato di atomi di carbonio disposti in una struttura reticolare esagonale. Questa struttura a nido d'ape su scala atomica offre al grafene la sua forza impressionante.
Il grafene è anche una superstar elettrica. A temperatura ambiente, conduce elettricità meglio di qualsiasi altro materiale.
Ricordi quegli atomi di carbonio che abbiamo discusso? Bene, ognuno ha un elettrone extra chiamato PI Electron. Questo elettrone si muove liberamente, permettendogli di condurre una conduzione attraverso più strati di grafene con poca resistenza.
Recenti ricerche sul grafene presso il Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno scoperto qualcosa di quasi magico: quando leggermente (solo 1,1 gradi) ruota due strati di grafene dall'allineamento, il grafene diventa un superconduttore.
Ciò significa che può condurre elettricità senza resistenza o calore, aprendo eccitanti possibilità per la futura superconduttività a temperatura ambiente.
Una delle applicazioni più attese del grafene è nelle batterie. Grazie alla sua conducibilità superiore, possiamo produrre batterie di grafene che si caricano più velocemente e durano più a lungo delle moderne batterie agli ioni di litio.
Alcune grandi aziende come Samsung e Huawei hanno già preso questa strada, con l'obiettivo di introdurre questi progressi nei nostri gadget quotidiani.
"Entro il 2024, ci aspettiamo che una serie di prodotti di grafene sia sul mercato", ha affermato Andrea Ferrari, direttore del Cambridge Graphene Center e ricercatore presso The Graphene Flashship, un'iniziativa gestita da European Grafene. La società sta investendo 1 miliardo di euro in progetti congiunti. progetti. L'Alleanza accelera lo sviluppo della tecnologia del grafene.
I partner di ricerca di flagship stanno già creando batterie di grafene che forniscono il 20% in più di capacità e il 15% in più di energia rispetto alle migliori batterie ad alta energia di oggi. Altri team hanno creato celle solari a base di grafene che sono più efficienti del 20 percento nella conversione della luce solare in elettricità.
Mentre ci sono alcuni primi prodotti che hanno sfruttato il potenziale del grafene, come le attrezzature sportive per la testa, il meglio deve ancora venire. Come notato Ferrari: "Parliamo di grafene, ma in realtà stiamo parlando di un gran numero di opzioni studiate. Le cose si stanno muovendo nella giusta direzione".
Questo articolo è stato aggiornato utilizzando la tecnologia di intelligenza artificiale, controllata dai fatti e modificato dagli editori di Howstuffworks.
La testa del produttore di attrezzature sportive ha utilizzato questo materiale straordinario. La loro racchetta di tennis di grafene XT afferma di essere più leggero del 20% con lo stesso peso. Questa è una tecnologia davvero rivoluzionaria!
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Tempo post: novembre-21-2023