So'nggi yillarda supermaterial grafenga katta e'tibor qaratilmoqda. Lekin grafen nima? Xo'sh, po'latdan 200 baravar mustahkam, ammo qog'ozdan 1000 baravar yengilroq moddani tasavvur qiling.
2004-yilda Manchester universitetining ikki olimi Andrey Geym va Konstantin Novoselov grafit bilan "o'ynashdi". Ha, qalam uchida topiladigan narsa bilan bir xil. Ular materialga qiziqishdi va uni bir qatlamda olib tashlash mumkinmi yoki yo'qligini bilishni xohlashdi. Shunday qilib, ular g'ayrioddiy vositani topdilar: yopishqoq lenta.
“Siz [lentani] grafit yoki slyuda ustiga qo'yasiz va keyin ustki qatlamni olib tashlaysiz”, deb tushuntirdi Xeym BBCga. Grafit parchalari lentadan uchib chiqadi. Keyin lentani ikkiga bo'lib, ustki varaqqa yopishtiring, keyin ularni yana ajrating. Keyin siz bu jarayonni 10 yoki 20 marta takrorlaysiz.
"Har safar parchalar yupqaroq va ingichkaroq parchalarga bo'linadi. Oxir-oqibat, kamarda juda yupqa parchalar qoladi. Siz lentani eritib yuborasiz va hamma narsa eriydi."
Ajablanarlisi shundaki, lenta usuli mo''jizalar yaratdi. Bu qiziqarli tajriba bir qavatli grafen parchalarini kashf etishga olib keldi.
2010-yilda Heim va Novoselov fizika bo'yicha Nobel mukofotiga tovuq simiga o'xshash olti burchakli panjarada joylashgan uglerod atomlaridan tashkil topgan material bo'lgan grafenni kashf etganliklari uchun sazovor bo'lishdi.
Grafenning bunchalik ajoyib bo'lishining asosiy sabablaridan biri uning tuzilishidir. Sof grafenning bir qatlami olti burchakli panjara tuzilishida joylashgan uglerod atomlari qatlami sifatida ko'rinadi. Bu atom miqyosidagi asalari uyasi tuzilishi grafenga ta'sirchan kuch beradi.
Grafen shuningdek, elektr yulduzidir. Xona haroratida u boshqa har qanday materialga qaraganda elektr tokini yaxshiroq o'tkazadi.
Biz muhokama qilgan uglerod atomlarini eslaysizmi? Xo'sh, ularning har birida pi elektron deb ataladigan qo'shimcha elektron mavjud. Bu elektron erkin harakatlanadi, bu esa unga grafenning bir nechta qatlamlari orqali kam qarshilik bilan elektr o'tkazuvchanligini o'tkazish imkonini beradi.
Massachusets Texnologiya Institutida (MIT) grafen bo'yicha olib borilgan so'nggi tadqiqotlar deyarli sehrli narsani kashf etdi: siz grafenning ikki qatlamini biroz (atigi 1,1 daraja) hizalamadan chiqarib aylantirganingizda, grafen o'ta o'tkazgichga aylanadi.
Bu shuni anglatadiki, u elektr tokini qarshilik yoki issiqliksiz o'tkaza oladi, bu esa xona haroratida kelajakdagi supero'tkazuvchanlik uchun ajoyib imkoniyatlarni ochib beradi.
Grafenning eng kutilgan qo'llanilish sohalaridan biri batareyalarda qo'llanilishidir. Uning yuqori o'tkazuvchanligi tufayli biz zamonaviy lityum-ion batareyalarga qaraganda tezroq zaryadlanadigan va uzoqroq ishlaydigan grafen batareyalarini ishlab chiqarishimiz mumkin.
Samsung va Huawei kabi ba'zi yirik kompaniyalar allaqachon ushbu yutuqlarni kundalik gadjetlarimizga joriy etishga intilib, shu yo'ldan borishdi.
“2024-yilga kelib, biz bozorda turli xil grafen mahsulotlari paydo boʻlishini kutmoqdamiz”, dedi Kembrij Grafen Markazi direktori va Yevropa Graphene tomonidan boshqariladigan Graphene Flagship tashabbusi tadqiqotchisi Andrea Ferrari. Kompaniya qoʻshma loyihalarga 1 milliard yevro sarmoya kiritmoqda. Ittifoq grafen texnologiyasini rivojlantirishni tezlashtiradi.
Flagmanning tadqiqot hamkorlari allaqachon bugungi kunda eng yaxshi yuqori energiyali batareyalarga qaraganda 20% ko'proq quvvat va 15% ko'proq energiya ta'minlaydigan grafen batareyalarini yaratmoqdalar. Boshqa jamoalar quyosh nurini elektr energiyasiga aylantirishda 20 foiz samaraliroq bo'lgan grafen asosidagi quyosh batareyalarini yaratdilar.
Grafenning salohiyatidan foydalangan ba'zi dastlabki mahsulotlar, masalan, Head sport anjomlari mavjud bo'lsa-da, eng yaxshilari hali oldinda. Ferrari ta'kidlaganidek: "Biz grafen haqida gapiramiz, lekin aslida biz o'rganilayotgan ko'plab variantlar haqida gapiryapmiz. Ishlar to'g'ri yo'nalishda ketmoqda."
Ushbu maqola sun'iy intellekt texnologiyasi yordamida yangilandi, faktlar tekshirildi va HowStuffWorks muharrirlari tomonidan tahrirlandi.
Sport anjomlari ishlab chiqaruvchisi Head ushbu ajoyib materialdan foydalangan. Ularning Graphene XT tennis raketkasi xuddi shu og'irlikda 20% yengilroq ekanligini da'vo qilmoqda. Bu chinakam inqilobiy texnologiya!
`;t.byline_authors_html&&(e+=`Avval muallif:${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
Nashr vaqti: 2023-yil 21-noyabr