ग्राफीन म्हणजे काय? एक अविश्वसनीय जादुई सामग्री

अलिकडच्या वर्षांत, सुपरमेटेरियल ग्राफीनकडे बरेच लक्ष दिले गेले आहे. पण ग्राफीन म्हणजे काय? बरं, स्टीलपेक्षा 200 पट मजबूत असलेल्या अशा पदार्थाची कल्पना करा, परंतु कागदापेक्षा 1000 पट फिकट आहे.
2004 मध्ये, मॅनचेस्टर विद्यापीठातील दोन वैज्ञानिक, आंद्रेई गेम आणि कोन्स्टँटिन नोवोसेलोव्ह, ग्रॅफाइटसह “खेळले”. होय, पेन्सिलच्या टोकावर आपल्याला तीच गोष्ट सापडते. त्यांना सामग्रीबद्दल उत्सुकता होती आणि ते एका थरात काढले जाऊ शकते की नाही हे जाणून घ्यायचे होते. म्हणून त्यांना एक असामान्य साधन सापडले: डक्ट टेप.
“तुम्ही [टेप] ग्रेफाइट किंवा मीका वर ठेवता आणि नंतर वरच्या थरात सोलून घ्या,” हेमने बीबीसीला समजावून सांगितले. ग्रेफाइट फ्लेक्स टेपमधून उडतात. नंतर टेप अर्ध्या मध्ये फोल्ड करा आणि त्यास वरच्या शीटवर चिकटवा, नंतर त्यांना पुन्हा विभक्त करा. मग आपण ही प्रक्रिया 10 किंवा 20 वेळा पुन्हा करा.
"प्रत्येक वेळी फ्लेक्स पातळ आणि पातळ फ्लेक्समध्ये मोडतात. शेवटी, अगदी पातळ फ्लेक्स बेल्टवर राहतात. आपण टेप विरघळता आणि सर्वकाही विरघळते."
आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे, टेप पद्धतीने चमत्कार केले. या मनोरंजक प्रयोगामुळे सिंगल-लेयर ग्राफीन फ्लेक्सचा शोध लागला.
२०१० मध्ये, हेम आणि नोव्होसेलोव्ह यांना भौतिकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक मिळाले, त्यांच्या ग्राफीनच्या शोधासाठी, कोंबडीच्या वायरप्रमाणेच हेक्सागोनल जाळीमध्ये व्यवस्था केलेल्या कार्बन अणूंनी बनविलेले साहित्य.
ग्राफीन इतके आश्चर्यकारक आहे की त्याची रचना आहे. प्राचीन ग्राफीनचा एकच थर हेक्सागोनल जाळीच्या संरचनेत व्यवस्था केलेल्या कार्बन अणूंचा थर म्हणून दिसतो. ही अणु-प्रमाणात मधमाशी रचना ग्राफीनला त्याची प्रभावी शक्ती देते.
ग्राफीन देखील एक इलेक्ट्रिकल सुपरस्टार आहे. तपमानावर, हे इतर कोणत्याही सामग्रीपेक्षा वीज चांगले करते.
आम्ही चर्चा केलेल्या कार्बन अणू आठवतात? बरं, त्या प्रत्येकाकडे एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन आहे ज्याला पीआय इलेक्ट्रॉन म्हणतात. हे इलेक्ट्रॉन मुक्तपणे फिरते, ज्यामुळे थोडासा प्रतिकार करून ग्राफीनच्या एकाधिक थरांद्वारे वाहक करण्यास परवानगी मिळते.
मॅसेच्युसेट्स इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी (एमआयटी) मधील ग्राफीनच्या अलिकडच्या संशोधनात जवळजवळ जादूचा शोध लागला आहे: जेव्हा आपण किंचित (फक्त 1.1 डिग्री) संरेखनातून ग्राफीनचे दोन थर फिरवता तेव्हा ग्राफीन एक सुपरकंडक्टर बनते.
याचा अर्थ असा की ते प्रतिकार किंवा उष्णताशिवाय वीज आयोजित करू शकते, खोलीच्या तपमानावर भविष्यातील सुपरकंडक्टिव्हिटीसाठी रोमांचक शक्यता उघडू शकते.
ग्राफीनचा सर्वात अपेक्षित अनुप्रयोगांपैकी एक म्हणजे बॅटरीमध्ये. त्याच्या उत्कृष्ट चालकतेबद्दल धन्यवाद, आम्ही आधुनिक लिथियम-आयन बॅटरीपेक्षा वेगवान आणि जास्त काळ टिकणार्‍या ग्राफीन बॅटरी तयार करू शकतो.
सॅमसंग आणि हुआवे सारख्या काही मोठ्या कंपन्यांनी हा मार्ग आधीच आपल्या रोजच्या गॅझेटमध्ये आणण्याचे उद्दीष्ट ठेवले आहे.
“२०२24 पर्यंत आम्ही बाजारात अनेक ग्राफीन उत्पादने असतील अशी अपेक्षा करतो,” असे केंब्रिज ग्राफीन सेंटरचे संचालक अँड्रिया फेरारी यांनी सांगितले आणि युरोपियन ग्राफीनने चालविलेल्या उपक्रम ग्राफीन फ्लॅगशिपचे संशोधक. कंपनी संयुक्त प्रकल्पांमध्ये 1 अब्ज युरोची गुंतवणूक करीत आहे. प्रकल्प. युती ग्राफीन तंत्रज्ञानाच्या विकासास गती देते.
फ्लॅगशिपचे संशोधन भागीदार आधीपासूनच ग्राफीन बॅटरी तयार करीत आहेत जे आजच्या सर्वोत्कृष्ट उच्च-उर्जा बॅटरीपेक्षा 20% अधिक क्षमता आणि 15% अधिक ऊर्जा प्रदान करतात. इतर संघांनी ग्राफीन-आधारित सौर पेशी तयार केल्या आहेत जे सूर्यप्रकाशाचे विजेमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी 20 टक्के अधिक कार्यक्षम आहेत.
अशी काही प्रारंभिक उत्पादने आहेत ज्यांनी हेड स्पोर्ट्स उपकरणे यासारख्या ग्राफीनच्या संभाव्यतेचा उपयोग केला आहे, परंतु अद्याप सर्वोत्कृष्ट होणे बाकी आहे. फेरारीने नमूद केल्याप्रमाणे: "आम्ही ग्राफीनबद्दल बोलतो, परंतु प्रत्यक्षात आम्ही मोठ्या संख्येने अभ्यास केला जात आहे याबद्दल बोलत आहोत. गोष्टी योग्य दिशेने जात आहेत."
हा लेख कृत्रिम बुद्धिमत्ता तंत्रज्ञानाचा वापर करून, तथ्य-तपासणी केलेला आणि हॉस्टफवर्क्स संपादकांनी संपादित केला आहे.
क्रीडा उपकरणे निर्माता हेडने ही आश्चर्यकारक सामग्री वापरली आहे. त्यांचे ग्राफीन एक्सटी टेनिस रॅकेट समान वजनाने 20% फिकट असल्याचा दावा करतो. हे खरोखर क्रांतिकारक तंत्रज्ञान आहे!
.; “), टी.बाईलिन_डेट_एचटीएमएल && (ई+= टी. बीयलिन_डेट_एचटीएमएल); वर आय = टी. बॉडी_एचटीएमएल. रिप्लासेल ('" पीटी', '"पीटी'+टी.आयडी+" _ "); ई+= `\ एन \ टी \ टी \ टी \ टी परत करा