Акыркы жылдары суперматериалдык графенге көп көңүл бурулуп жатат. Бирок графен деген эмне? Болоттон 200 эсе бекем, бирок кагаздан 1000 эсе жеңил затты элестетип көрүңүз.
2004-жылы Манчестер университетинин эки окумуштуусу Андрей Гейм жана Константин Новоселов графит менен "ойношкон". Ооба, карандаштын учунан табылган нерсе менен бирдей. Алар материалга кызыгып, аны бир катмар менен алып салууга болобу деп билгиси келген. Ошентип, алар адаттан тыш куралды табышкан: скотч.
«Сиз [лентаны] графиттин же слюданын үстүнө коюп, андан кийин үстүнкү катмарын сыйрып аласыз», - деп түшүндүрдү Хейм BBCге. Графит кабырчыктары лентадан учуп чыгат. Андан кийин лентаны экиге бүктөп, үстүнкү баракка чаптап, кайра ажыратасыз. Андан кийин бул процессти 10 же 20 жолу кайталайсыз.
«Ар бир жолу үлпүлдөктөр барган сайын ичкерип, жука үлпүлдөктөргө бөлүнөт. Акырында, курда абдан ичке үлпүлдөктөр калат. Сиз лентаны эритип аласыз, ошондо баары эрип кетет».
Таң калыштуусу, лента ыкмасы кереметтерди жаратты. Бул кызыктуу эксперимент бир катмарлуу графен кабырчыктарынын ачылышына алып келди.
2010-жылы Хейм менен Новоселов физика боюнча Нобель сыйлыгын тоок зымына окшош алты бурчтуу торчо түрүндө жайгашкан көмүртек атомдорунан турган материал болгон графенди ачкандыгы үчүн алышкан.
Графендин мынчалык укмуштуудай болушунун негизги себептеринин бири - анын түзүлүшү. Таза графендин бир катмары алты бурчтуу торчо түзүлүшүндө жайгашкан көмүртек атомдорунун катмары катары көрүнөт. Бул атомдук масштабдагы уяча түзүлүшү графенге таасирдүү күч берет.
Графен ошондой эле электр энергиясынын супер жылдызы. Бөлмө температурасында ал башка материалдарга караганда электр энергиясын жакшы өткөрөт.
Биз талкуулаган көмүртек атомдору эсиңиздеби? Алардын ар биринде пи-электрон деп аталган кошумча электрон бар. Бул электрон эркин кыймылдайт, бул ага графендин бир нече катмарлары аркылуу аз каршылык менен электр өткөрүмдүүлүгүн жүргүзүүгө мүмкүндүк берет.
Массачусетс технология институтунда (MIT) графен боюнча жакында жүргүзүлгөн изилдөөлөр дээрлик сыйкырдуу нерсени ачты: графендин эки катмарын бир аз (болгону 1,1 градус) туура эмес бурганда, графен өтө өткөргүчкө айланат.
Бул анын электр тогун каршылыксыз же жылуулуксуз өткөрө ала тургандыгын билдирет, бул бөлмө температурасында келечектеги өтө өткөрүмдүүлүк үчүн кызыктуу мүмкүнчүлүктөрдү ачат.
Графендин эң күтүлгөн колдонулуштарынын бири - батареяларда. Жогорку өткөрүмдүүлүгүнүн аркасында биз заманбап литий-иондук батареяларга караганда тезирээк жана узакка иштеген графен батареяларын чыгара алабыз.
Samsung жана Huawei сыяктуу айрым ири компаниялар бул жетишкендиктерди күнүмдүк гаджеттерге киргизүүнү максат кылып, ушул жолду тандап алышты.
«2024-жылга чейин биз графен продукцияларынын бир катар түрлөрү рынокко чыгат деп күтөбүз», - деди Кембридж Графен борборунун директору жана European Graphene тарабынан ишке ашырылган Graphene Flagship демилгесинин изилдөөчүсү Андреа Феррари. Компания биргелешкен долбоорлорго 1 миллиард евро инвестиция салууда. Альянс графен технологиясын өнүктүрүүнү тездетет.
Флагмандыктын изилдөө өнөктөштөрү бүгүнкү күндөгү эң мыкты жогорку энергиялуу батареяларга караганда 20% көбүрөөк кубаттуулукту жана 15% көбүрөөк энергияны камсыз кылган графен батареяларын жаратып жатышат. Башка командалар күн нурун электр энергиясына айландырууда 20 пайызга натыйжалуураак графен негизиндеги күн батареяларын түзүштү.
Графендин потенциалын колдонгон алгачкы продукциялар, мисалы, Head спорттук жабдуулары бар болсо да, эң жакшысы али алдыда. Ferrari белгилегендей: "Биз графен жөнүндө сөз кылабыз, бирок чындыгында биз изилденип жаткан көптөгөн варианттар жөнүндө сөз кылып жатабыз. Иштер туура багытта баратат".
Бул макала жасалма интеллект технологиясын колдонуу менен жаңыртылып, фактылар текшерилип, HowStuffWorks редакторлору тарабынан редакцияланган.
Спорттук жабдууларды чыгаруучу Head компаниясы бул укмуштуудай материалды колдонгон. Алардын Graphene XT теннис ракеткасы ошол эле салмакта 20% жеңилирээк деп айтылат. Бул чындап эле революциялык технология!
`;t.byline_authors_html&&(e+=`Басма сөз：${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
Жарыяланган убактысы: 2023-жылдын 21-ноябры