Son yıllarda süper malzeme grafene çok dikkat çekildi. Peki grafen nedir? Çelikten 200 kat daha güçlü, ancak kağıttan 1000 kat daha hafif bir madde hayal edin.
2004 yılında Manchester Üniversitesi'nden iki bilim insanı Andrei Geim ve Konstantin Novoselov grafitle "oynadı". Evet, bir kalemin ucunda bulduğunuz şeyin aynısı. Malzeme hakkında meraklıydılar ve tek katmanda çıkarılıp çıkarılamayacağını merak ettiler. Bu yüzden alışılmadık bir araç buldular: koli bandı.
"[Bandı] grafit veya mika üzerine koyuyorsunuz ve sonra üst tabakayı soyuyorsunuz," diye açıkladı Heim BBC'ye. Grafit pulları banttan uçuyor. Sonra bandı ikiye katlayıp üst tabakaya yapıştırıyorsunuz, sonra tekrar ayırıyorsunuz. Sonra bu işlemi 10 veya 20 kez tekrarlıyorsunuz.
"Her seferinde pullar daha ince ve daha ince pullara ayrılıyor. Sonunda, bantta çok ince pullar kalıyor. Bandı çözerseniz her şey çözülür."
Şaşırtıcı bir şekilde, bant yöntemi harikalar yarattı. Bu ilginç deney, tek katmanlı grafen pullarının keşfine yol açtı.
Heim ve Novoselov, 2010 yılında tavuk teline benzer şekilde altıgen bir kafeste düzenlenmiş karbon atomlarından oluşan bir malzeme olan grafeni keşfettikleri için Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldüler.
Grafenin bu kadar şaşırtıcı olmasının başlıca nedenlerinden biri yapısıdır. Saf grafenin tek bir tabakası, altıgen kafes yapısında düzenlenmiş bir karbon atomları tabakası olarak görünür. Bu atom ölçeğindeki petek yapısı, grafene etkileyici gücünü verir.
Grafen aynı zamanda bir elektrik süperstarıdır. Oda sıcaklığında, elektriği diğer tüm malzemelerden daha iyi iletir.
Bahsettiğimiz karbon atomlarını hatırlıyor musunuz? Her birinin pi elektronu adı verilen fazladan bir elektronu vardır. Bu elektron serbestçe hareket eder ve bu sayede çok az dirençle birden fazla grafen katmanından iletim yapabilir.
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nde (MIT) grafen üzerine yapılan son araştırmalar neredeyse sihirli bir şeyi keşfetti: İki grafen katmanını hafifçe (sadece 1,1 derece) hizasından çıkardığınızda, grafen bir süperiletkene dönüşüyor.
Bu, direnç veya ısı olmadan elektriği iletebileceği anlamına geliyor ve bu da oda sıcaklığında gelecekte süperiletkenlik için heyecan verici olasılıklar yaratıyor.
Grafenin en çok beklenen uygulamalarından biri pillerdir. Üstün iletkenliği sayesinde, modern lityum iyon pillerden daha hızlı şarj olan ve daha uzun süre dayanan grafen piller üretebiliriz.
Samsung ve Huawei gibi bazı büyük şirketler bu yolu çoktan seçti ve bu gelişmeleri günlük aletlerimize entegre etmeyi hedefliyor.
Cambridge Graphene Center direktörü ve European Graphene tarafından yürütülen bir girişim olan Graphene Flagship'te araştırmacı olan Andrea Ferrari, "2024'e kadar piyasada bir dizi grafen ürünü olmasını bekliyoruz" dedi. Şirket, ortak projelere 1 milyar avro yatırım yapıyor. projeler. İttifak, grafen teknolojisinin gelişimini hızlandırıyor.
Flagship'in araştırma ortakları, günümüzün en iyi yüksek enerjili pillerinden %20 daha fazla kapasite ve %15 daha fazla enerji sağlayan grafen piller üretiyor. Diğer ekipler, güneş ışığını elektriğe dönüştürmede %20 daha verimli olan grafen tabanlı güneş hücreleri üretti.
Grafenin potansiyelinden yararlanan Head spor ekipmanları gibi bazı erken ürünler olsa da, en iyisi henüz gelmedi. Ferrari'nin belirttiği gibi: "Grafenden bahsediyoruz, ancak gerçekte üzerinde çalışılan çok sayıda seçenekten bahsediyoruz. İşler doğru yönde ilerliyor."
Bu makale yapay zeka teknolojisi kullanılarak güncellenmiş, doğruluk kontrolü yapılmış ve HowStuffWorks editörleri tarafından düzenlenmiştir.
Spor ekipmanı üreticisi Head bu harika malzemeyi kullanmıştır. Graphene XT tenis raketlerinin aynı ağırlıkta %20 daha hafif olduğu iddia ediliyor. Bu gerçekten devrim niteliğinde bir teknoloji!
`;t.byline_authors_html&&(e+=`Yazar:${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
Gönderi zamanı: 21-Kas-2023