கிராஃபீன் என்றால் என்ன? ஒரு நம்பமுடியாத மாயாஜால பொருள்

சமீபத்திய ஆண்டுகளில், சூப்பர் மெட்டீரியல் கிராஃபீனுக்கு அதிக கவனம் செலுத்தப்பட்டுள்ளது. ஆனால் கிராஃபீன் என்றால் என்ன? சரி, எஃகு விட 200 மடங்கு வலிமையானது, ஆனால் காகிதத்தை விட 1000 மடங்கு இலகுவான ஒரு பொருளை கற்பனை செய்து பாருங்கள்.
2004 ஆம் ஆண்டில், மான்செஸ்டர் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த இரண்டு விஞ்ஞானிகள், ஆண்ட்ரி கெய்ம் மற்றும் கான்ஸ்டான்டின் நோவோசெலோவ், கிராஃபைட்டுடன் "விளையாடினர்". ஆம், பென்சிலின் நுனியில் நீங்கள் காணும் அதே விஷயம். அவர்கள் அந்தப் பொருளைப் பற்றி ஆர்வமாக இருந்தனர், மேலும் அதை ஒரு அடுக்கில் அகற்ற முடியுமா என்பதை அறிய விரும்பினர். எனவே அவர்கள் ஒரு அசாதாரண கருவியைக் கண்டுபிடித்தனர்: டக்ட் டேப்.
"நீங்கள் [டேப்பை] கிராஃபைட் அல்லது மைக்காவின் மேல் வைத்து, பின்னர் மேல் அடுக்கை உரிக்க வேண்டும்," என்று ஹெய்ம் பிபிசிக்கு விளக்கினார். கிராஃபைட் செதில்கள் டேப்பிலிருந்து பறந்து செல்கின்றன. பின்னர் டேப்பை பாதியாக மடித்து மேல் தாளில் ஒட்டவும், பின்னர் அவற்றை மீண்டும் பிரிக்கவும். பின்னர் நீங்கள் இந்த செயல்முறையை 10 அல்லது 20 முறை மீண்டும் செய்கிறீர்கள்.
"ஒவ்வொரு முறையும் செதில்கள் மெல்லியதாகவும் மெல்லியதாகவும் உடைகின்றன. இறுதியில், மிக மெல்லிய செதில்கள் பெல்ட்டில் இருக்கும். நீங்கள் டேப்பைக் கரைக்கிறீர்கள், எல்லாம் கரைந்துவிடும்."
ஆச்சரியப்படும் விதமாக, டேப் முறை அதிசயங்களைச் செய்தது. இந்த சுவாரஸ்யமான பரிசோதனை ஒற்றை அடுக்கு கிராஃபீன் செதில்களைக் கண்டுபிடிப்பதற்கு வழிவகுத்தது.
2010 ஆம் ஆண்டில், ஹெய்ம் மற்றும் நோவோசெலோவ் ஆகியோர் கிராஃபீனைக் கண்டுபிடித்ததற்காக இயற்பியலுக்கான நோபல் பரிசைப் பெற்றனர், இது கோழி கம்பியைப் போன்ற ஒரு அறுகோண லட்டியில் அமைக்கப்பட்ட கார்பன் அணுக்களால் ஆன ஒரு பொருளாகும்.
கிராஃபீன் மிகவும் அற்புதமாக இருப்பதற்கு முக்கிய காரணங்களில் ஒன்று அதன் அமைப்பு. அறுகோண லட்டு அமைப்பில் அமைக்கப்பட்ட கார்பன் அணுக்களின் அடுக்காக, பழமையான கிராஃபீனின் ஒற்றை அடுக்கு தோன்றுகிறது. இந்த அணு அளவிலான தேன்கூடு அமைப்பு கிராஃபீனுக்கு அதன் ஈர்க்கக்கூடிய வலிமையை அளிக்கிறது.
கிராஃபீனும் ஒரு மின்சார சூப்பர் ஸ்டார். அறை வெப்பநிலையில், இது வேறு எந்தப் பொருளையும் விட மின்சாரத்தை சிறப்பாகக் கடத்துகிறது.
நாம் விவாதித்த கார்பன் அணுக்கள் நினைவிருக்கிறதா? சரி, அவை ஒவ்வொன்றும் பை எலக்ட்ரான் எனப்படும் கூடுதல் எலக்ட்ரானைக் கொண்டுள்ளன. இந்த எலக்ட்ரான் சுதந்திரமாக நகர்கிறது, இது சிறிய எதிர்ப்பைக் கொண்ட பல அடுக்கு கிராஃபீன் வழியாக கடத்தலை நடத்த அனுமதிக்கிறது.
மாசசூசெட்ஸ் தொழில்நுட்பக் கழகத்தில் (MIT) கிராஃபீன் பற்றிய சமீபத்திய ஆராய்ச்சி கிட்டத்தட்ட மாயாஜாலமான ஒன்றைக் கண்டுபிடித்துள்ளது: நீங்கள் கிராஃபீனின் இரண்டு அடுக்குகளை சீரமைப்பிலிருந்து சிறிது (வெறும் 1.1 டிகிரி) சுழற்றும்போது, ​​கிராஃபீன் ஒரு மீக்கடத்தியாக மாறுகிறது.
இதன் பொருள் இது எதிர்ப்பு அல்லது வெப்பம் இல்லாமல் மின்சாரத்தை கடத்த முடியும், அறை வெப்பநிலையில் எதிர்கால மீக்கடத்துத்திறனுக்கான அற்புதமான சாத்தியங்களைத் திறக்கிறது.
கிராபெனின் மிகவும் எதிர்பார்க்கப்படும் பயன்பாடுகளில் ஒன்று பேட்டரிகளில் உள்ளது. அதன் உயர்ந்த கடத்துத்திறன் காரணமாக, நவீன லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளை விட வேகமாக சார்ஜ் செய்யும் மற்றும் நீண்ட காலம் நீடிக்கும் கிராபெனின் பேட்டரிகளை நாம் உருவாக்க முடியும்.
சாம்சங் மற்றும் ஹவாய் போன்ற சில பெரிய நிறுவனங்கள் ஏற்கனவே இந்தப் பாதையைத் தேர்ந்தெடுத்துள்ளன, இந்த முன்னேற்றங்களை நமது அன்றாட கேஜெட்களில் அறிமுகப்படுத்துவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன.
"2024 ஆம் ஆண்டுக்குள், பல்வேறு வகையான கிராஃபீன் தயாரிப்புகள் சந்தையில் கிடைக்கும் என்று நாங்கள் எதிர்பார்க்கிறோம்," என்று கேம்பிரிட்ஜ் கிராஃபீன் மையத்தின் இயக்குநரும், ஐரோப்பிய கிராஃபீனால் நடத்தப்படும் கிராஃபீன் ஃபிளாக்ஷிப் முயற்சியின் ஆராய்ச்சியாளருமான ஆண்ட்ரியா ஃபெராரி கூறினார். கூட்டுத் திட்டங்களில் நிறுவனம் 1 பில்லியன் யூரோக்களை முதலீடு செய்கிறது. இந்த கூட்டணி கிராஃபீன் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியை துரிதப்படுத்துகிறது.
ஃபிளாக்ஷிப் நிறுவனத்தின் ஆராய்ச்சி கூட்டாளிகள் ஏற்கனவே இன்றைய சிறந்த உயர் ஆற்றல் பேட்டரிகளை விட 20% அதிக திறனும் 15% அதிக ஆற்றலும் வழங்கும் கிராஃபீன் பேட்டரிகளை உருவாக்கி வருகின்றனர். மற்ற குழுக்கள் சூரிய ஒளியை மின்சாரமாக மாற்றுவதில் 20 சதவீதம் அதிக திறன் கொண்ட கிராஃபீன் அடிப்படையிலான சூரிய மின்கலங்களை உருவாக்கியுள்ளன.
ஹெட் விளையாட்டு உபகரணங்கள் போன்ற கிராஃபீனின் திறனைப் பயன்படுத்திய சில ஆரம்பகால தயாரிப்புகள் இருந்தாலும், சிறந்தது இன்னும் வரவில்லை. ஃபெராரி குறிப்பிட்டது போல்: “நாங்கள் கிராஃபீனைப் பற்றிப் பேசுகிறோம், ஆனால் உண்மையில் நாம் ஆய்வு செய்யப்படும் ஏராளமான விருப்பங்களைப் பற்றிப் பேசுகிறோம். விஷயங்கள் சரியான திசையில் நகர்கின்றன.”
இந்தக் கட்டுரை செயற்கை நுண்ணறிவு தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி புதுப்பிக்கப்பட்டு, உண்மை சரிபார்க்கப்பட்டு, HowStuffWorks ஆசிரியர்களால் திருத்தப்பட்டுள்ளது.
விளையாட்டு உபகரண உற்பத்தியாளரான ஹெட் இந்த அற்புதமான பொருளைப் பயன்படுத்தியுள்ளார். அவர்களின் கிராஃபீன் XT டென்னிஸ் ராக்கெட் அதே எடையில் 20% இலகுவானது என்று கூறுகிறது. இது உண்மையிலேயே புரட்சிகரமான தொழில்நுட்பம்!
`;t.byline_authors_html&&(e+=`பெயர்ச்சொல்:${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