グラフェンとは何ですか?信じられないほどの魔法の素材

近年、スーパーマテリアルグラフェンに多くの注意が払われています。しかし、グラフェンとは何ですか?さて、鋼の200倍強いが、紙の1000倍軽量の物質を想像してください。
2004年、マンチェスター大学、アンドレイ・ガイム、コンスタンティン・ノヴォセロフの2人の科学者がグラファイトで「演奏」しました。はい、鉛筆の先端にあなたが見つけるのと同じもの。彼らはこの資料に興味があり、それが1つの層で削除できるかどうかを知りたいと思っていました。そこで、彼らは珍しいツール、ダクトテープを見つけました。
「[テープ]をグラファイトまたは雲母に置いてから、上層を剥がします」とハイムはBBCに説明しました。グラファイトフレークはテープから飛び出します。次に、テープを半分に折り、上部シートに接着し、再度分離します。次に、このプロセスを10回または20回繰り返します。
「フレークが薄くて薄いフレークに分解するたびに。最後に、非常に細いフレークがベルトに残ります。テープを溶かし、すべてが溶けます。」
驚くべきことに、テープ方法は驚くべきものでした。この興味深い実験は、単一層グラフェンフレークの発見につながりました。
2010年、ハイムとノボセロフは、鶏線に似た六角形格子に配置された炭素原子で構成される材料であるグラフェンの発見のために、物理学のノーベル賞を受賞しました。
グラフェンが非常に驚くべき主な理由の1つは、その構造です。初期のグラフェンの単一層は、六角形格子構造に配置された炭素原子の層として現れます。この原子規模のハニカム構造は、グラフェンに印象的な強さを与えます。
グラフェンは電気スーパースターでもあります。室温では、他のどの材料よりも電気をよりよく走行します。
私たちが議論した炭素原子を覚えていますか?まあ、彼らはそれぞれPi電子と呼ばれる追加の電子を持っています。この電子は自由に動き、抵抗性がほとんどなく、複数のグラフェンを介して伝導を導入できるようにします。
マサチューセッツ工科大学(MIT)のグラフェンに関する最近の研究では、ほとんど魔法のようなものが発見されました。わずかに(わずか1.1度)グラフェンを整列から回転させると、グラフェンは超伝導体になります。
これは、抵抗や熱なしで電気を導入し、室温での将来の超伝導性のエキサイティングな可能性を開くことができることを意味します。
グラフェンの最も予想される用途の1つは、バッテリーにあります。その優れた導電率のおかげで、最新のリチウムイオン電池よりも速く、長持ちするグラフェンバッテリーを生産できます。
SamsungやHuaweiなどのいくつかの大企業はすでにこの道を進んでおり、これらの進歩を日常のガジェットに導入することを目指しています。
「2024年までに、さまざまなグラフェン製品が市場に出回ることを期待しています」と、ヨーロッパのグラフェンが運営するイニシアチブであるグラフェンフラッグシップのケンブリッジグラフェンセンターのディレクターであり、研究者であるアンドレアフェラーリは述べています。同社は共同プロジェクトに10億ユーロを投資しています。プロジェクト。アライアンスは、グラフェン技術の開発を加速します。
Flagshipの研究パートナーはすでに、今日の最高の高エネルギーバッテリーよりも20%多くの容量と15%のエネルギーを提供するグラフェンバッテリーを作成しています。他のチームは、日光を電気に変換するのに20%効率的なグラフェンベースの太陽電池を作成しました。
ヘッドスポーツ用品など、グラフェンの可能性を活用した初期の製品がいくつかありますが、最高はまだ来ていません。フェラーリが指摘したように、「グラフェンについて話しますが、実際には、研究されている多くの選択肢について話しています。物事は正しい方向に動いています。」
この記事は、人工知能技術を使用して更新され、事実確認され、HowStuffworks Editorsによって編集されています。
スポーツ用品メーカーのヘッドは、この驚くべき素材を使用しています。彼らのグラフェンXTテニスラケットは、同じ重量で20%軽量であると主張しています。これは本当に革新的なテクノロジーです!
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投稿時間:11月21日 - 2023年