În ultimii ani, s-a acordat multă atenție supermaterialului grafen. Dar ce este grafenul? Ei bine, imaginați-vă o substanță care este de 200 de ori mai rezistentă decât oțelul, dar de 1000 de ori mai ușoară decât hârtia.
În 2004, doi oameni de știință de la Universitatea din Manchester, Andrei Geim și Konstantin Novoselov, s-au „jucat” cu grafitul. Da, același lucru pe care îl găsești pe vârful unui creion. Erau curioși în legătură cu materialul și voiau să știe dacă poate fi îndepărtat într-un singur strat. Așa că au găsit un instrument neobișnuit: bandă adezivă.
„Așezi [banda] peste grafit sau mică și apoi îndepărtezi stratul superior”, a explicat Heim pentru BBC. Fulgii de grafit zboară de pe bandă. Apoi îndoi banda în jumătate și o lipești de foaia superioară, apoi le separi din nou. Apoi repeți acest proces de 10 sau 20 de ori.
„De fiecare dată, fulgii se descompun în fulgi din ce în ce mai subțiri. În final, pe bandă rămân fulgi foarte subțiri. Dizolvi banda și totul se dizolvă.”
În mod surprinzător, metoda cu bandă a funcționat minuni. Acest experiment interesant a dus la descoperirea fulgilor de grafen cu un singur strat.
În 2010, Heim și Novoselov au primit Premiul Nobel pentru fizică pentru descoperirea grafenului, un material compus din atomi de carbon aranjați într-o rețea hexagonală, similară plasei de sârmă.
Unul dintre principalele motive pentru care grafenul este atât de uimitor este structura sa. Un singur strat de grafen pur apare ca un strat de atomi de carbon aranjați într-o structură de rețea hexagonală. Această structură de tip fagure de miere la scară atomică conferă grafenului rezistența sa impresionantă.
Grafenul este, de asemenea, un superstar al electricității. La temperatura camerei, conduce electricitatea mai bine decât orice alt material.
Vă amintiți de acei atomi de carbon despre care am discutat? Ei bine, fiecare are un electron suplimentar numit electron pi. Acest electron se mișcă liber, permițându-i să conducă prin mai multe straturi de grafen cu o rezistență mică.
Cercetări recente asupra grafenului la Institutul de Tehnologie din Massachusetts (MIT) au descoperit ceva aproape magic: atunci când rotești ușor (doar 1,1 grade) două straturi de grafen pentru a le dezalinia, grafenul devine un supraconductor.
Aceasta înseamnă că poate conduce electricitatea fără rezistență sau căldură, deschizând posibilități interesante pentru supraconductivitatea viitoare la temperatura camerei.
Una dintre cele mai așteptate aplicații ale grafenului este în baterii. Datorită conductivității sale superioare, putem produce baterii din grafen care se încarcă mai repede și durează mai mult decât bateriile litiu-ion moderne.
Unele companii mari, precum Samsung și Huawei, au ales deja această cale, urmărind să introducă aceste progrese în gadgeturile noastre de zi cu zi.
„Până în 2024, ne așteptăm ca o gamă largă de produse din grafen să fie pe piață”, a declarat Andrea Ferrari, directorul Centrului Cambridge pentru Grafen și cercetător la Graphene Flagship, o inițiativă derulată de European Graphene. Compania investește 1 miliard de euro în proiecte comune. Alianța accelerează dezvoltarea tehnologiei grafenului.
Partenerii de cercetare ai Flagship creează deja baterii de grafen care oferă cu 20% mai multă capacitate și cu 15% mai multă energie decât cele mai bune baterii de înaltă energie din prezent. Alte echipe au creat celule solare pe bază de grafen, care sunt cu 20% mai eficiente în transformarea luminii solare în electricitate.
Deși există câteva produse timpurii care au valorificat potențialul grafenului, cum ar fi echipamentul sportiv Head, ce e mai bun abia urmează. După cum a remarcat Ferrari: „Vorbim despre grafen, dar în realitate vorbim despre un număr mare de opțiuni studiate. Lucrurile se îndreaptă în direcția corectă.”
Acest articol a fost actualizat folosind tehnologia inteligenței artificiale, verificat și editat de editorii HowStuffWorks.
Producătorul de echipamente sportive Head a folosit acest material uimitor. Racheta lor de tenis Graphene XT pretinde că este cu 20% mai ușoară la aceeași greutate. Aceasta este o tehnologie cu adevărat revoluționară!
`;t.byline_authors_html&&(e+=`Utilizează: ${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+”_”); returnează e+=`\n\t\t\t\t
Data publicării: 21 noiembrie 2023