ग्राफीन म्हणजे काय? एक अविश्वसनीय जादुई पदार्थ

अलिकडच्या वर्षांत, सुपरमटेरियल ग्राफीनकडे बरेच लक्ष दिले गेले आहे. पण ग्राफीन म्हणजे काय? बरं, अशा पदार्थाची कल्पना करा जो स्टीलपेक्षा २०० पट मजबूत आहे, परंतु कागदापेक्षा १००० पट हलका आहे.
२००४ मध्ये, मँचेस्टर विद्यापीठातील दोन शास्त्रज्ञ, आंद्रेई गेम आणि कॉन्स्टँटिन नोवोसेलोव्ह, यांनी ग्रेफाइटशी "खेळ" केला. हो, पेन्सिलच्या टोकावर तुम्हाला तीच गोष्ट सापडते. त्यांना त्या पदार्थाबद्दल उत्सुकता होती आणि ते एकाच थरात काढता येते का हे जाणून घ्यायचे होते. म्हणून त्यांना एक असामान्य साधन सापडले: डक्ट टेप.
"तुम्ही [टेप] ग्रेफाइट किंवा अभ्रकावर लावा आणि नंतर वरचा थर सोलून टाका," हेमने बीबीसीला स्पष्ट केले. ग्रेफाइटचे तुकडे टेपवरून उडतात. नंतर टेप अर्ध्यामध्ये दुमडून वरच्या शीटला चिकटवा, नंतर त्यांना पुन्हा वेगळे करा. नंतर तुम्ही ही प्रक्रिया १० किंवा २० वेळा पुन्हा करा.
"प्रत्येक वेळी फ्लेक्स पातळ आणि पातळ फ्लेक्समध्ये मोडतात. शेवटी, खूप पातळ फ्लेक्स बेल्टवर राहतात. तुम्ही टेप विरघळवता आणि सर्वकाही विरघळते."
आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे, टेप पद्धतीने आश्चर्यकारक काम केले. या मनोरंजक प्रयोगामुळे सिंगल-लेयर ग्राफीन फ्लेक्सचा शोध लागला.
२०१० मध्ये, हेम आणि नोवोसेलोव्ह यांना चिकन वायर सारख्या षटकोनी जाळीमध्ये मांडलेल्या कार्बन अणूंनी बनलेला ग्राफीन या पदार्थाच्या शोधासाठी भौतिकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक मिळाले.
ग्राफीन इतके आश्चर्यकारक असण्याचे एक मुख्य कारण म्हणजे त्याची रचना. षटकोनी जाळीच्या रचनेत व्यवस्थित केलेल्या कार्बन अणूंच्या थराच्या रूपात मूळ ग्राफीनचा एक थर दिसतो. ही अणु-स्केल मधाच्या पोळ्याची रचना ग्राफीनला त्याची प्रभावी शक्ती देते.
ग्राफीन हे एक इलेक्ट्रिकल सुपरस्टार देखील आहे. खोलीच्या तपमानावर, ते इतर कोणत्याही पदार्थापेक्षा चांगले वीज चालवते.
आपण चर्चा केलेले कार्बन अणू आठवतात का? त्या प्रत्येकात पाय इलेक्ट्रॉन नावाचा एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन असतो. हा इलेक्ट्रॉन मुक्तपणे फिरतो, ज्यामुळे तो कमी प्रतिकाराशिवाय ग्राफीनच्या अनेक थरांमधून वहन करू शकतो.
मॅसॅच्युसेट्स इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी (एमआयटी) मधील ग्राफीनवरील अलीकडील संशोधनात जवळजवळ जादूची गोष्ट सापडली आहे: जेव्हा तुम्ही ग्राफीनचे दोन थर किंचित (फक्त १.१ अंश) संरेखनाबाहेर फिरवता तेव्हा ग्राफीन एक सुपरकंडक्टर बनते.
याचा अर्थ असा की ते प्रतिकार किंवा उष्णतेशिवाय वीज चालवू शकते, ज्यामुळे खोलीच्या तपमानावर भविष्यातील सुपरकंडक्टिव्हिटीसाठी रोमांचक शक्यता उघडतात.
ग्राफीनचा सर्वात अपेक्षित वापर बॅटरीमध्ये होतो. त्याच्या उत्कृष्ट चालकतेमुळे, आपण अशा ग्राफीन बॅटरी तयार करू शकतो ज्या आधुनिक लिथियम-आयन बॅटरीपेक्षा जलद चार्ज होतात आणि जास्त काळ टिकतात.
सॅमसंग आणि हुआवेई सारख्या काही मोठ्या कंपन्यांनी आधीच हा मार्ग स्वीकारला आहे, ज्याचा उद्देश आपल्या दैनंदिन गॅझेट्समध्ये या प्रगतीचा समावेश करणे आहे.
"२०२४ पर्यंत, आम्हाला ग्राफीन उत्पादनांची एक श्रेणी बाजारात येण्याची अपेक्षा आहे," असे केंब्रिज ग्राफीन सेंटरच्या संचालक आणि युरोपियन ग्राफीनद्वारे चालवल्या जाणाऱ्या ग्राफीन फ्लॅगशिपच्या संशोधक अँड्रिया फेरारी म्हणाल्या. कंपनी संयुक्त प्रकल्पांमध्ये १ अब्ज युरोची गुंतवणूक करत आहे. प्रकल्प. युती ग्राफीन तंत्रज्ञानाच्या विकासाला गती देते.
फ्लॅगशिपचे संशोधन भागीदार आधीच ग्राफीन बॅटरी तयार करत आहेत ज्या आजच्या सर्वोत्तम उच्च-ऊर्जा बॅटरीपेक्षा २०% अधिक क्षमता आणि १५% अधिक ऊर्जा प्रदान करतात. इतर संघांनी ग्राफीन-आधारित सौर पेशी तयार केल्या आहेत जे सूर्यप्रकाशाचे विजेमध्ये रूपांतर करण्यात २० टक्के अधिक कार्यक्षम आहेत.
जरी काही सुरुवातीच्या उत्पादनांनी ग्राफीनच्या क्षमतेचा वापर केला आहे, जसे की हेड स्पोर्ट्स इक्विपमेंट, तरीही सर्वोत्तम अद्याप येणे बाकी आहे. फेरारीने नमूद केल्याप्रमाणे: "आपण ग्राफीनबद्दल बोलतो, परंतु प्रत्यक्षात आपण मोठ्या संख्येने पर्यायांचा अभ्यास केल्याबद्दल बोलत आहोत. गोष्टी योग्य दिशेने जात आहेत."
हा लेख कृत्रिम बुद्धिमत्ता तंत्रज्ञानाचा वापर करून अपडेट केला गेला आहे, तथ्ये तपासली गेली आहेत आणि हाऊस्टफवर्क्सच्या संपादकांनी संपादित केली आहेत.
क्रीडा उपकरणे उत्पादक कंपनी हेडने हे अद्भुत साहित्य वापरले आहे. त्यांचे ग्राफीन एक्सटी टेनिस रॅकेट त्याच वजनाने २०% हलके असल्याचा दावा करते. ही खरोखरच क्रांतिकारी तंत्रज्ञान आहे!
`;t.byline_authors_html&&(e+=`वापरकर्ता:${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+”_”); परत e+=`\n\t\t\t\t