რა არის გრაფენი? წარმოუდგენელი ჯადოსნური მასალა

ბოლო წლების განმავლობაში, დიდი ყურადღება დაეთმო სუპერ მასალის გრაფენს. მაგრამ რა არის გრაფენი? წარმოიდგინეთ ნივთიერება, რომელიც 200 ჯერ უფრო ძლიერია, ვიდრე ფოლადი, მაგრამ 1000 -ჯერ მსუბუქია ვიდრე ქაღალდი.
2004 წელს მანჩესტერის უნივერსიტეტის ორი მეცნიერი, ანდრეი გეიმი და კონსტანტინ ნოვოსელოვი, "ითამაშეს" გრაფიტით. დიახ, იგივე რამ, რასაც ფანქრის წვერზე ნახავთ. მათ აინტერესებდათ მასალა და სურდათ გაეგოთ, შეიძლება თუ არა მისი ამოღება ერთ ფენაში. ასე რომ, მათ იპოვნეს უჩვეულო ინსტრუმენტი: სადინარში ფირზე.
”თქვენ აყენებთ [ფირზე] გრაფიტს ან მიქას და შემდეგ ჩამოიბანეთ ზედა ფენა,” - განუმარტა ჰიმმა BBC- ს. გრაფიტის ფანტელები დაფრინავენ ფირზე. შემდეგ გადაიტანეთ ფირზე ნახევარში და წებოთ იგი ზედა ფურცელზე, შემდეგ კვლავ გამოყავით ისინი. შემდეგ გაიმეორებთ ამ პროცესს 10 ან 20 ჯერ.
"ყოველ ჯერზე, როდესაც ფანტელები იშლება თხელი და თხელი ფანტელებში. საბოლოოდ, ძალიან თხელი ფანტელები რჩება ქამარზე. თქვენ ფირზე იხსნება და ყველაფერი იხსნება."
გასაკვირია, რომ ფირის მეთოდი საოცრებებს მუშაობდა. ამ საინტერესო ექსპერიმენტმა გამოიწვია ერთჯერადი ფენის გრაფენის ფანტელების აღმოჩენა.
2010 წელს, ჰიმმა და ნოვოსელოვმა მიიღეს ნობელის პრემია ფიზიკაში გრაფენის აღმოჩენისთვის, მასალა, რომელიც შედგება ნახშირბადის ატომებისგან, რომლებიც მოწყობილია ექვსკუთხა ცხრილში, ქათმის მავთულის მსგავსი.
ერთ -ერთი მთავარი მიზეზი გრაფენი ძალიან საოცარია მისი სტრუქტურა. ხელუხლებელი გრაფენის ერთი ფენა ჩნდება, როგორც ნახშირბადის ატომების ფენა, რომელიც მოწყობილია ექვსკუთხა ცხრილის სტრუქტურაში. ეს ატომური მასშტაბის თაფლისფერი სტრუქტურა გრაფენს აძლევს შთამბეჭდავ ძალას.
გრაფენი ასევე არის ელექტრული სუპერვარსკვლავი. ოთახის ტემპერატურაზე, ის ელექტროენერგიას ატარებს უკეთესად, ვიდრე ნებისმიერი სხვა მასალა.
გახსოვთ ის ნახშირბადის ატომები, რომლებიც განვიხილეთ? მათ თითოეულს აქვთ დამატებითი ელექტრონი, რომელსაც ეწოდება PI ელექტრონი. ეს ელექტრონი თავისუფლად მოძრაობს, რაც საშუალებას აძლევს მას განახორციელოს გამტარობა გრაფენის მრავალი ფენის მეშვეობით, მცირე წინააღმდეგობით.
მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიის ინსტიტუტში (MIT) გრაფენზე ბოლოდროინდელმა კვლევებმა აღმოაჩინა რაიმე თითქმის ჯადოსნური: როდესაც ოდნავ (მხოლოდ 1.1 გრადუსი) გრეხენის ორ ფენას ახდენთ გასწორებიდან, გრაფენი ხდება სუპერგამტარი.
ეს ნიშნავს, რომ მას შეუძლია ელექტროენერგიის ჩატარება წინააღმდეგობის ან სითბოს გარეშე, გახსნას საინტერესო შესაძლებლობები მომავალი სუპერგამტარობისთვის ოთახის ტემპერატურაზე.
გრაფენის ერთ -ერთი ყველაზე მოსალოდნელი პროგრამა ბატარეებშია. მისი უმაღლესი გამტარობის წყალობით, ჩვენ შეგვიძლია შევქმნათ გრაფენის ბატარეები, რომლებიც უფრო სწრაფად და უფრო მეტხანს იხდიან, ვიდრე თანამედროვე ლითიუმ-იონური ბატარეები.
ზოგიერთმა მსხვილმა კომპანიამ, როგორიცაა Samsung და Huawei, უკვე გაიარა ეს გზა, რომლის მიზანია ამ ავანსების შემოღება ჩვენს ყოველდღიურ გაჯეტებში.
”2024 წლისთვის, ჩვენ ველით, რომ გრაფენის პროდუქტების სპექტრი იქნება ბაზარზე”, - თქვა ანდრეა ფერარარმა, კემბრიჯის გრაფენის ცენტრის დირექტორმა და Graphene Flagship– ის მკვლევარმა, ინიციატივით, რომელსაც ხელმძღვანელობს ევროპული გრაფენი. კომპანია ერთობლივი პროექტებში 1 მილიარდ ევროს ინვესტირებას ახდენს. პროექტები. ალიანსი აჩქარებს გრაფენის ტექნოლოგიის განვითარებას.
ფლაგმანი სამეცნიერო პარტნიორები უკვე ქმნიან გრაფენის ბატარეებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ 20% მეტ სიმძლავრეს და 15% მეტ ენერგიას, ვიდრე დღევანდელი საუკეთესო ენერგიის ბატარეები. სხვა გუნდებმა შექმნეს გრაფენზე დაფუძნებული მზის უჯრედები, რომლებიც 20 პროცენტით უფრო ეფექტურია მზის ელექტროენერგიად გადაქცევაში.
მიუხედავად იმისა, რომ არსებობს ადრეული პროდუქტები, რომლებმაც გამოიყენეს გრაფენის პოტენციალი, მაგალითად, სპორტული მოწყობილობები, საუკეთესო ჯერ კიდევ არ არის მოსალოდნელი. როგორც ფერარმა აღნიშნა: ”ჩვენ ვსაუბრობთ გრაფენზე, მაგრამ სინამდვილეში ჩვენ ვსაუბრობთ შესწავლილ მრავალ ვარიანტზე. ყველაფერი სწორი მიმართულებით მოძრაობს.”
ეს სტატია განახლებულია ხელოვნური ინტელექტის ტექნოლოგიის გამოყენებით, ფაქტების შემოწმებით და რედაქტირებულია HowStuffWorks რედაქტორების მიერ.
სპორტული აღჭურვილობის მწარმოებელმა ხელმძღვანელმა გამოიყენა ეს საოცარი მასალა. მათი Graphene XT ჩოგბურთის რეკეტი აცხადებს, რომ იმავე წონაში 20% მსუბუქია. ეს ნამდვილად რევოლუციური ტექნოლოგიაა!
; "), T.byline_date_html && (e+= t.byline_date_html); var i = t.body_html .replaceall (" "pt", "pt '+t.id+" _ "); დაბრუნება e+= `\ n \ t \ t \ t \ t