ग्राफिन भनेको के हो? एउटा अविश्वसनीय जादुई पदार्थ

हालैका वर्षहरूमा, सुपरमटेरियल ग्राफिनमा धेरै ध्यान दिइएको छ। तर ग्राफिन के हो? खैर, एउटा पदार्थको कल्पना गर्नुहोस् जुन स्टील भन्दा २०० गुणा बलियो छ, तर कागज भन्दा १००० गुणा हलुका छ।
२००४ मा, म्यानचेस्टर विश्वविद्यालयका दुई वैज्ञानिकहरू, आन्द्रेई गिम र कोन्स्टान्टिन नोभोसेलोभले ग्रेफाइटसँग "खेले"। हो, पेन्सिलको टुप्पोमा तपाईंले फेला पार्नुहुने कुरा उही थियो। तिनीहरू सामग्रीको बारेमा उत्सुक थिए र यसलाई एक तहमा हटाउन सकिन्छ कि भनेर जान्न चाहन्थे। त्यसैले तिनीहरूले एउटा असामान्य उपकरण भेट्टाए: डक्ट टेप।
"तपाईंले [टेप] ग्रेफाइट वा अभ्रकमाथि राख्नुहुन्छ र त्यसपछि माथिल्लो तहलाई छिल्नुहुन्छ," हेमले बीबीसीलाई बताए। ग्रेफाइटका टुक्राहरू टेपबाट उड्छन्। त्यसपछि टेपलाई आधा पट्याउनुहोस् र माथिल्लो पानामा टाँस्नुहोस्, त्यसपछि तिनीहरूलाई फेरि अलग गर्नुहोस्। त्यसपछि तपाईंले यो प्रक्रिया १० वा २० पटक दोहोर्याउनुहोस्।
"प्रत्येक पटक ती टुक्राहरू पातलो र पातलो टुक्राहरूमा टुक्रिन्छन्। अन्तमा, धेरै पातलो टुक्राहरू बेल्टमा रहन्छन्। तपाईंले टेप पगाल्नुहुन्छ र सबै कुरा पगालिन्छ।"
अचम्मको कुरा, टेप विधिले अचम्मको काम गर्‍यो। यो रोचक प्रयोगले एकल-तह ग्राफिन फ्लेक्सको खोज निम्त्यायो।
२०१० मा, हेम र नोभोसेलोभले ग्राफिनको खोजको लागि भौतिकशास्त्रमा नोबेल पुरस्कार प्राप्त गरे, जुन कार्बन परमाणुहरू मिलेर बनेको पदार्थ हो जुन कुखुराको तार जस्तै हेक्सागोनल जालीमा व्यवस्थित गरिएको हुन्छ।
ग्राफिन यति अद्भुत हुनुको एउटा मुख्य कारण यसको संरचना हो। प्रिस्टिन ग्राफिनको एक तह हेक्सागोनल जाली संरचनामा व्यवस्थित कार्बन परमाणुहरूको तहको रूपमा देखिन्छ। यो परमाणु-स्केल हनीकोम्ब संरचनाले ग्राफिनलाई यसको प्रभावशाली शक्ति दिन्छ।
ग्राफिन पनि एक विद्युतीय सुपरस्टार हो। कोठाको तापक्रममा, यसले अन्य कुनै पनि पदार्थ भन्दा राम्रोसँग बिजुली सञ्चालन गर्दछ।
हामीले छलफल गरेका ती कार्बन परमाणुहरू सम्झनुहुन्छ? खैर, तिनीहरू प्रत्येकमा पाई इलेक्ट्रोन भनिने अतिरिक्त इलेक्ट्रोन हुन्छ। यो इलेक्ट्रोन स्वतन्त्र रूपमा सर्छ, जसले गर्दा यसले थोरै प्रतिरोध बिना ग्राफिनका धेरै तहहरू मार्फत प्रवाह गर्न सक्छ।
म्यासाचुसेट्स इन्स्टिच्युट अफ टेक्नोलोजी (MIT) मा ग्राफिनमा गरिएको हालैको अनुसन्धानले लगभग जादुई कुरा पत्ता लगाएको छ: जब तपाईं ग्राफिनका दुई तहहरूलाई अलिकति (केवल १.१ डिग्री) पङ्क्तिबद्धताभन्दा बाहिर घुमाउनुहुन्छ, ग्राफिन एक सुपरकन्डक्टर बन्छ।
यसको अर्थ यसले प्रतिरोध वा ताप बिना नै बिजुली सञ्चालन गर्न सक्छ, जसले गर्दा कोठाको तापक्रममा भविष्यमा सुपरकन्डक्टिभिटीको लागि रोमाञ्चक सम्भावनाहरू खोलिन्छन्।
ग्राफिनको सबैभन्दा प्रत्याशित प्रयोगहरू मध्ये एक ब्याट्रीहरूमा हो। यसको उत्कृष्ट चालकताको कारण, हामी ग्राफिन ब्याट्रीहरू उत्पादन गर्न सक्छौं जुन आधुनिक लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू भन्दा छिटो चार्ज हुन्छ र लामो समयसम्म टिक्छ।
सामसुङ र हुवावे जस्ता केही ठूला कम्पनीहरूले पहिले नै यो बाटो अपनाइसकेका छन्, यी प्रगतिहरूलाई हाम्रा दैनिक ग्याजेटहरूमा परिचय गराउने लक्ष्य राखेर।
"२०२४ सम्ममा, हामी बजारमा ग्राफिन उत्पादनहरूको दायरा आउने अपेक्षा गर्छौं," क्याम्ब्रिज ग्राफिन सेन्टरका निर्देशक र युरोपेली ग्राफिनद्वारा सञ्चालित ग्राफिन फ्ल्यागशिपका अनुसन्धानकर्ता एन्ड्रिया फेरारीले भनिन्। कम्पनीले संयुक्त परियोजनाहरूमा १ अर्ब युरो लगानी गरिरहेको छ। परियोजनाहरू। गठबन्धनले ग्राफिन प्रविधिको विकासलाई तीव्र बनाउँछ।
फ्ल्यागशिपका अनुसन्धान साझेदारहरूले पहिले नै ग्राफिन ब्याट्रीहरू सिर्जना गरिरहेका छन् जसले आजको उत्कृष्ट उच्च-ऊर्जा ब्याट्रीहरू भन्दा २०% बढी क्षमता र १५% बढी ऊर्जा प्रदान गर्दछ। अन्य टोलीहरूले ग्राफिन-आधारित सौर्य कोषहरू सिर्जना गरेका छन् जुन सूर्यको प्रकाशलाई बिजुलीमा रूपान्तरण गर्न २० प्रतिशत बढी कुशल छन्।
हेड स्पोर्ट्स उपकरण जस्ता ग्राफिनको सम्भावनालाई उपयोग गर्ने केही प्रारम्भिक उत्पादनहरू छन्, तर उत्कृष्ट उत्पादनहरू आउन बाँकी नै छ। फेरारीले उल्लेख गरेझैं: "हामी ग्राफिनको बारेमा कुरा गर्छौं, तर वास्तविकतामा हामी ठूलो संख्यामा विकल्पहरूको अध्ययन भइरहेको बारेमा कुरा गरिरहेका छौं। चीजहरू सही दिशामा अघि बढिरहेका छन्।"
यो लेख कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रविधि प्रयोग गरेर अद्यावधिक गरिएको छ, तथ्य-जाँच गरिएको छ, र हाउस्टफवर्क्सका सम्पादकहरूद्वारा सम्पादन गरिएको छ।
खेलकुद उपकरण निर्माता हेडले यो अद्भुत सामग्री प्रयोग गरेको छ। उनीहरूको ग्राफीन XT टेनिस र्‍याकेट उही तौलमा २०% हलुका भएको दाबी गर्छ। यो साँच्चै क्रान्तिकारी प्रविधि हो!
`;t.byline_authors_html&&(e+=`सम्पर्क:${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+”_”); फिर्ता e+=`\n\t\t\t\t