In de afgelopen jaren is veel aandacht besteed aan het supermateriële grafeen. Maar wat is grafeen? Stel je een stof voor die 200 keer sterker is dan staal, maar 1000 keer lichter dan papier.
In 2004 hebben twee wetenschappers van de Universiteit van Manchester, Andrei Geim en Konstantin Novoselov, "gespeeld" met Graphite. Ja, hetzelfde dat je op het puntje van een potlood vindt. Ze waren nieuwsgierig naar het materiaal en wilden weten of het in één laag kon worden verwijderd. Dus vonden ze een ongebruikelijk hulpmiddel: ducttape.
"Je legt [de tape] over grafiet of mica en pelt vervolgens de bovenste laag af," legde HEIM uit aan de BBC. Grafietvlokken vliegen van de tape. Vouw de tape vervolgens in tweeën en lijm deze op het bovenste vel en scheiden ze opnieuw. Vervolgens herhaalt u dit proces 10 of 20 keer.
"Elke keer dat de vlokken in dunnere en dunnere vlokken afbreken. Uiteindelijk blijven zeer dunne vlokken aan de riem. U lost de tape op en alles lost op."
Verrassend genoeg deed de bandmethode wonderen. Dit interessante experiment leidde tot de ontdekking van grafeenvlokken met één laag.
In 2010 ontvingen Heim en Novoselov de Nobelprijs voor de natuurkunde voor hun ontdekking van grafeen, een materiaal dat bestaat uit koolstofatomen gerangschikt in een zeshoekig rooster, vergelijkbaar met kippengaas.
Een van de belangrijkste redenen waarom grafeen zo verbazingwekkend is, is de structuur. Een enkele laag ongerept grafeen verschijnt als een laag koolstofatomen gerangschikt in een zeshoekige roosterstructuur. Deze honingraatstructuur op atoomschaal geeft grafeen zijn indrukwekkende sterkte.
Grafeen is ook een elektrische superster. Bij kamertemperatuur geleidt het elektriciteit beter dan enig ander materiaal.
Herinner je je die koolstofatomen die we hebben besproken? Nou, ze hebben elk een extra elektron genaamd een PI -elektron. Dit elektron beweegt zich vrij, waardoor het geleiding door meerdere lagen grafeen met weinig weerstand kan leiden.
Recent onderzoek naar grafeen aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT) heeft iets bijna magisch ontdekt: wanneer je enigszins (slechts 1,1 graden) twee lagen grafeen uit de uitlijning roteert, wordt het grafeen een supergeleider.
Dit betekent dat het elektriciteit kan leiden zonder weerstand of warmte, waardoor opwindende mogelijkheden worden geopend voor toekomstige supergeleiding bij kamertemperatuur.
Een van de meest verwachte toepassingen van grafeen is in batterijen. Dankzij de superieure geleidbaarheid kunnen we grafeenbatterijen produceren die sneller opladen en langer meegaan dan moderne lithium-ionbatterijen.
Sommige grote bedrijven zoals Samsung en Huawei hebben dit pad al opgenomen en hebben als doel deze vorderingen in onze dagelijkse gadgets te introduceren.
"Tegen 2024 verwachten we dat een reeks grafeenproducten op de markt zullen zijn", zegt Andrea Ferrari, directeur van het Cambridge Graphene Center en onderzoeker bij het Graphene Flagship, een initiatief van Europees grafeen. Het bedrijf investeert 1 miljard euro in gezamenlijke projecten. projecten. De alliantie versnelt de ontwikkeling van grafeentechnologie.
De onderzoekspartners van het vlaggenschip maken al grafeenbatterijen die 20% meer capaciteit en 15% meer energie bieden dan de beste energierijke batterijen van vandaag. Andere teams hebben op grafeen gebaseerde zonnecellen gecreëerd die 20 procent efficiënter zijn in het omzetten van zonlicht in elektriciteit.
Hoewel er enkele vroege producten zijn die het potentieel van grafeen hebben gebruikt, zoals hoofdsportuitrusting, moet het beste nog komen. Zoals Ferrari opmerkte: "We praten over grafeen, maar in werkelijkheid hebben we het over een groot aantal opties die worden bestudeerd. Dingen gaan in de goede richting."
Dit artikel is bijgewerkt met behulp van kunstmatige intelligentietechnologie, feiten gecontroleerd en bewerkt door HowstuffWorks-editors.
De fabrikant van sportuitrusting heeft dit geweldige materiaal gebruikt. Hun grafeen XT -tennisracket beweert 20% lichter te zijn bij hetzelfde gewicht. Dit is echt revolutionaire technologie!
`; t.byline_authors_html && (e+=` 作者 ： $ {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+” _ ”); retourneer e+= `\ n \ t \ t \ t \ t
Posttijd: nov-21-2023