V zadnjih letih je bilo veliko pozornosti namenjene supermaterialu grafenu. Kaj pa grafen sploh je? No, predstavljajte si snov, ki je 200-krat močnejša od jekla, a 1000-krat lažja od papirja.
Leta 2004 sta se dva znanstvenika z Univerze v Manchestru, Andrej Geim in Konstantin Novoselov, »igrala« z grafitom. Da, z isto stvarjo, ki jo najdete na konici svinčnika. Zanimalo ju je, kakšen material je, in želela sta vedeti, ali ga je mogoče odstraniti v eni plasti. Zato sta našla nenavadno orodje: lepilni trak.
»[Trak] položite čez grafit ali sljudo in nato odlepite zgornjo plast,« je Heim pojasnil za BBC. Grafitni kosmiči letijo s traku. Nato trak prepognete na pol in ga prilepite na zgornjo plast, nato pa ju ponovno ločite. Nato ta postopek ponovite 10- ali 20-krat.
»Vsakič se kosmiči razgradijo na vedno tanjše kosmiče. Na koncu na traku ostanejo zelo tanki kosmiči. Raztopite trak in vse se raztopi.«
Presenetljivo je metoda s trakom delala čudeže. Ta zanimiv poskus je privedel do odkritja enoslojnih grafenskih kosmičev.
Leta 2010 sta Heim in Novoselov prejela Nobelovo nagrado za fiziko za odkritje grafena, materiala, sestavljenega iz ogljikovih atomov, razporejenih v šesterokotno mrežo, podobno piščančji mreži.
Eden glavnih razlogov, zakaj je grafen tako neverjeten, je njegova struktura. Ena plast neokrnjenega grafena je videti kot plast ogljikovih atomov, razporejenih v heksagonalni rešetkasti strukturi. Ta satjasta struktura v atomskem merilu daje grafenu impresivno trdnost.
Grafen je tudi električna superzvezdnica. Pri sobni temperaturi prevaja elektriko bolje kot kateri koli drug material.
Se spomnite tistih atomov ogljika, o katerih smo razpravljali? No, vsak od njih ima dodaten elektron, imenovan pi elektron. Ta elektron se prosto giblje, kar mu omogoča, da prevaja elektriko skozi več plasti grafena z majhnim uporom.
Nedavne raziskave grafena na Tehnološkem inštitutu v Massachusettsu (MIT) so odkrile nekaj skoraj čarobnega: ko rahlo (le 1,1 stopinje) zavrtite dve plasti grafena iz poravnave, grafen postane superprevodnik.
To pomeni, da lahko prevaja elektriko brez upora ali toplote, kar odpira vznemirljive možnosti za prihodnjo superprevodnost pri sobni temperaturi.
Ena najbolj pričakovanih uporab grafena so baterije. Zaradi njegove vrhunske prevodnosti lahko izdelamo grafenske baterije, ki se polnijo hitreje in zdržijo dlje kot sodobne litij-ionske baterije.
Nekatera velika podjetja, kot sta Samsung in Huawei, so že ubrala to pot in si prizadevajo te napredke vpeljati v naše vsakdanje pripomočke.
»Do leta 2024 pričakujemo, da bo na trgu vrsta izdelkov iz grafena,« je dejal Andrea Ferrari, direktor Centra za grafen v Cambridgeu in raziskovalec pri Graphene Flagship, pobudi, ki jo vodi European Graphene. Podjetje v skupne projekte vlaga milijardo evrov. Zavezništvo pospešuje razvoj tehnologije grafena.
Raziskovalni partnerji projekta Flagship že ustvarjajo grafenske baterije, ki zagotavljajo 20 % večjo zmogljivost in 15 % več energije kot današnje najboljše visokoenergijske baterije. Druge ekipe so ustvarile sončne celice na osnovi grafena, ki so 20 odstotkov učinkovitejše pri pretvarjanju sončne svetlobe v električno energijo.
Čeprav obstajajo nekateri zgodnji izdelki, ki so izkoristili potencial grafena, kot je športna oprema Head, najboljše šele prihaja. Kot je ugotovil Ferrari: »Govorimo o grafenu, v resnici pa govorimo o velikem številu možnosti, ki se preučujejo. Stvari se premikajo v pravo smer.«
Ta članek je bil posodobljen z uporabo tehnologije umetne inteligence, preverjen glede na dejstva in urejen s strani urednikov HowStuffWorks.
Proizvajalec športne opreme Head je uporabil ta neverjeten material. Njihov teniški lopar Graphene XT naj bi bil pri enaki teži 20 % lažji. To je resnično revolucionarna tehnologija!
`;t.byline_authors_html&&(e+=`Vir:${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\t
Čas objave: 21. november 2023