Katika miaka ya hivi karibuni, umakini mkubwa umelipwa kwa graphene ya supermaterial. Lakini graphene ni nini? Fikiria dutu ambayo ina nguvu mara 200 kuliko chuma, lakini mara 1000 nyepesi kuliko karatasi.
Mnamo 2004, wanasayansi wawili kutoka Chuo Kikuu cha Manchester, Andrei Geim na Konstantin Novoselov, "walicheza" na Graphite. Ndio, kitu kile kile unachopata kwenye ncha ya penseli. Walikuwa na hamu juu ya nyenzo hizo na walitaka kujua ikiwa inaweza kuondolewa kwa safu moja. Kwa hivyo walipata zana isiyo ya kawaida: mkanda wa duct.
"Unaweka [mkanda] juu ya grafiti au mica na kisha kufuta safu ya juu," Heim alielezea BBC. Graphite flakes huruka kwenye mkanda. Kisha pindua mkanda kwa nusu na uifute kwa karatasi ya juu, kisha utenganishe tena. Halafu unarudia mchakato huu mara 10 au 20.
"Kila wakati flakes huvunja kuwa nyembamba na nyembamba flakes. Mwishowe, flakes nyembamba sana hubaki kwenye ukanda. Unafuta mkanda na kila kitu kinayeyuka."
Kwa kushangaza, njia ya mkanda ilifanya kazi ya maajabu. Jaribio hili la kufurahisha lilisababisha ugunduzi wa safu moja ya graphene ya safu moja.
Mnamo mwaka wa 2010, Heim na Novoselov walipokea Tuzo la Nobel katika Fizikia kwa ugunduzi wao wa graphene, nyenzo inayojumuisha atomi za kaboni zilizopangwa katika kimiani ya hexagonal, sawa na waya wa kuku.
Moja ya sababu kuu graphene ni ya kushangaza sana ni muundo wake. Safu moja ya graphene ya pristine inaonekana kama safu ya atomi za kaboni zilizopangwa katika muundo wa kimiani ya hexagonal. Muundo huu wa asali ya kiwango cha atomiki hutoa graphene nguvu yake ya kuvutia.
Graphene pia ni superstar ya umeme. Katika joto la kawaida, hufanya umeme bora kuliko nyenzo nyingine yoyote.
Kumbuka atomi hizo za kaboni tulizojadili? Kweli, kila mmoja ana elektroni ya ziada inayoitwa Pi elektroni. Elektroni hii inaenda kwa uhuru, ikiruhusu kufanya uzalishaji kupitia tabaka nyingi za graphene na upinzani mdogo.
Utafiti wa hivi karibuni katika graphene katika Taasisi ya Teknolojia ya Massachusetts (MIT) imegundua kitu karibu kichawi: wakati kidogo (digrii 1.1 tu) huzunguka tabaka mbili za graphene nje ya upatanishi, graphene inakuwa superconductor.
Hii inamaanisha inaweza kufanya umeme bila kupinga au joto, kufungua uwezekano wa kufurahisha kwa superconductivity ya baadaye kwa joto la kawaida.
Moja ya matumizi yanayotarajiwa sana ya graphene ni kwenye betri. Shukrani kwa ubora wake bora, tunaweza kutoa betri za graphene ambazo hutoza haraka na hudumu zaidi kuliko betri za kisasa za lithiamu-ion.
Kampuni zingine kubwa kama Samsung na Huawei tayari zimechukua njia hii, kwa lengo la kuanzisha maendeleo haya kwenye vifaa vyetu vya kila siku.
"Kufikia 2024, tunatarajia anuwai ya bidhaa za graphene ziwe kwenye soko," Andrea Ferrari, mkurugenzi wa Kituo cha Graphene cha Cambridge na mtafiti katika The Graphene Bendera, mpango unaoendeshwa na Graphene ya Ulaya. Kampuni hiyo inawekeza euro bilioni 1 katika miradi ya pamoja. miradi. Alliance inaharakisha maendeleo ya teknolojia ya graphene.
Washirika wa utafiti wa Bendera tayari wanaunda betri za graphene ambazo hutoa uwezo zaidi wa 20% na nishati 15% zaidi kuliko betri bora za leo zenye nguvu. Timu zingine zimeunda seli za jua za msingi za graphene ambazo ni asilimia 20 bora zaidi katika kubadilisha mwangaza wa jua kuwa umeme.
Wakati kuna bidhaa kadhaa za mapema ambazo zimetumia uwezo wa graphene, kama vifaa vya michezo ya kichwa, bora bado inakuja. Kama Ferrari alivyosema: "Tunazungumza juu ya graphene, lakini kwa kweli tunazungumza juu ya idadi kubwa ya chaguzi zinazosomwa. Vitu vinaenda katika mwelekeo sahihi."
Nakala hii imesasishwa kwa kutumia teknolojia ya akili ya bandia, iliyochunguzwa na ukweli, na kuhaririwa na wahariri wa HowStuffWorks.
Kichwa cha mtengenezaji wa vifaa vya michezo ametumia nyenzo hii ya kushangaza. Racket yao ya tenisi ya graphene XT inadai kuwa nyepesi 20% kwa uzito sawa. Hii ni teknolojia ya mapinduzi!
4 "), T.byline_date_html && (e+= t.byline_date_html); var i = t.body_html .replaceall ('" pt', '"pt'+t.id+" _ "); kurudi e+= `\ n \ t \ t \ t \ t
Wakati wa chapisho: Novemba-21-2023