W ostatnich latach zwrócono uwagę na grafen supermateriałowy. Ale czym jest grafen? Cóż, wyobraź sobie substancję, która jest 200 razy silniejsza niż stal, ale 1000 razy lżejszy niż papier.
W 2004 r. Dwóch naukowców z University of Manchester, Andrei Geim i Konstantin Novoselov, „grali” z grafitem. Tak, ta sama rzecz, którą znajdziesz na czubku ołówka. Byli ciekawi materiału i chcieli wiedzieć, czy można go usunąć w jednej warstwie. Znaleźli więc niezwykłe narzędzie: taśma klejąca.
„Leżysz [taśmę] na graficie lub mikę, a następnie odklejasz górną warstwę”, wyjaśnił Heim BBC. Płatki grafitowe latają z taśmy. Następnie złóż taśmę na pół i przyklej ją do górnego arkusza, a następnie oddziel je ponownie. Następnie powtarzasz ten proces 10 lub 20 razy.
„Za każdym razem, gdy płatki rozpadają się na cieńsze i cieńsze płatki. Ostatecznie bardzo cienkie płatki pozostają na pasku. Rozpuściłeś taśmę i wszystko się rozpuszcza”.
Co zaskakujące, metoda taśmy działała cuda. Ten interesujący eksperyment doprowadził do odkrycia jednowarstwowych płatków grafenowych.
W 2010 roku Heim i Novoselov otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za odkrycie grafenu, materiał złożony z atomów węgla ułożonych w sześciokątnej sieci, podobnej do drutu z kurczaka.
Jednym z głównych powodów, dla których grafen jest niesamowity, jest jego struktura. Pojedyncza warstwa dziewiczego grafenu pojawia się jako warstwa atomów węgla ułożona w sześciokątnej strukturze sieci. Ta struktura plastra miodu w skali atomowej nadaje grafenowi imponującą siłę.
Grafen jest również gwiazdą elektryczną. W temperaturze pokojowej prowadzi energię elektryczną lepiej niż jakikolwiek inny materiał.
Pamiętasz te atomy węgla, które omówiliśmy? Cóż, każdy z nich ma dodatkowy elektron o nazwie PI Electron. Ten elektron porusza się swobodnie, pozwalając mu przewodzić przez wiele warstw grafenu przy niewielkim oporze.
Ostatnie badania grafenu w Massachusetts Institute of Technology (MIT) odkryły coś niemal magicznego: gdy nieznacznie (zaledwie 1,1 stopnia) obraca dwie warstwy grafenu z wyrównania, grafen staje się nadprzewodnikiem.
Oznacza to, że może prowadzić energię elektryczną bez oporu lub ciepła, otwierając ekscytujące możliwości przyszłej nadprzewodnictwa w temperaturze pokojowej.
Jedna z najbardziej oczekiwanych zastosowań grafenu jest baterie. Dzięki doskonałej przewodności możemy produkować akumulatory grafenowe, które ładują szybciej i trwają dłużej niż nowoczesne akumulatory litowo-jonowe.
Niektóre duże firmy, takie jak Samsung i Huawei, już podjęły tę ścieżkę, mając na celu wprowadzenie tych postępów do naszych codziennych gadżetów.
„Do 2024 r. Oczekujemy, że szereg produktów grafenowych będzie na rynku”, powiedziała Andrea Ferrari, dyrektor Cambridge Grafene Center i badacz z Grafene Flaghship, inicjatywy prowadzonej przez europejską grafene. Firma inwestuje 1 miliard euro we wspólne projekty. projektowanie. Sojusz przyspiesza rozwój technologii grafenu.
Partnerzy badawczymi flagowcami już tworzą akumulatory grafenowe, które zapewniają o 20% większą pojemność i 15% więcej energii niż najlepsze akumulatory o wysokiej energii. Inne zespoły stworzyły grafenowe ogniwa słoneczne, które są o 20 procent bardziej wydajne w przekształcaniu światła słonecznego w energię elektryczną.
Chociaż istnieją pewne wczesne produkty, które wykorzystały potencjał grafenu, takie jak głowa sprzętu sportowego, najlepsze są jeszcze. Jak zauważył Ferrari: „Mówimy o grafenie, ale w rzeczywistości mówimy o dużej liczbie badanych opcji. Rzeczy zmieniają się we właściwym kierunku”.
Ten artykuł został zaktualizowany przy użyciu technologii sztucznej inteligencji, sprawdzonej faktycznej i edytowanej przez redaktorów Howstuffworks.
Producent sprzętu sportowego wykorzystał ten niesamowity materiał. Ich rakieta tenisowa grafen XT twierdzi, że jest o 20% lżejsza przy tej samej wagi. To jest naprawdę rewolucyjna technologia!
`; 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+”_”); return e+= `\ n \ t \ t \ t \ t
Czas po: 21-2023