Az elmúlt években nagy figyelmet fordítottak a szuperanyag grafénre. De mi is az a grafén? Nos, képzeljünk el egy anyagot, amely 200-szor erősebb az acélnál, de 1000-szer könnyebb a papírnál.
2004-ben a Manchesteri Egyetem két tudósa, Andrej Geim és Konsztantyin Novoselov „játszott” a grafittal. Igen, ugyanaz, amit a ceruza hegyén találsz. Kíváncsiak voltak az anyagra, és tudni akarták, el lehet-e távolítani egy rétegben. Találtak tehát egy szokatlan eszközt: ragasztószalagot.
"A [szalagot] grafitra vagy csillámra fekteted, majd lehúzod a felső réteget" - magyarázta Heim a BBC-nek. Grafit pelyhek repülnek le a szalagról. Ezután hajtsa félbe a szalagot, és ragassza fel a felső lapra, majd ismét válassza szét. Ezután ismételje meg ezt a folyamatot 10-20 alkalommal.
„Minden alkalommal, amikor a pelyhek egyre vékonyabb pelyhekre bomlanak. A végén nagyon vékony pelyhek maradnak az övön. Feloldod a szalagot, és minden feloldódik."
Meglepő módon a szalagos módszer csodákra tett szert. Ez az érdekes kísérlet vezetett az egyrétegű grafénpelyhek felfedezéséhez.
2010-ben Heim és Novoselov fizikai Nobel-díjat kapott a grafén felfedezéséért, amely egy olyan anyag, amely hatszögletű rácsban elrendezett szénatomokból áll, hasonlóan a csirkehuzalhoz.
Az egyik fő oka annak, hogy a grafén olyan csodálatos, az a szerkezete. Egyetlen réteg érintetlen grafén hatszögletű rácsszerkezetben elhelyezkedő szénatomok rétegeként jelenik meg. Ez az atomi léptékű méhsejtszerkezet adja a grafén lenyűgöző erejét.
A grafén szintén elektromos szupersztár. Szobahőmérsékleten jobban vezeti az elektromosságot, mint bármely más anyag.
Emlékszel azokra a szénatomokra, amelyekről beszéltünk? Nos, mindegyikben van egy extra elektron, amelyet pi elektronnak neveznek. Ez az elektron szabadon mozog, lehetővé téve számára, hogy kis ellenállással több grafénrétegen keresztül vezessen.
A Massachusetts Institute of Technology (MIT) közelmúltbeli grafénkutatása szinte varázslatos dolgot fedezett fel: ha enyhén (mindössze 1,1 fokkal) elforgatunk két grafénréteget az egymáshoz igazodástól eltérően, a grafén szupravezetővé válik.
Ez azt jelenti, hogy ellenállás vagy hő nélkül vezetheti az elektromosságot, ami izgalmas lehetőségeket nyit meg a jövőbeli szupravezetés számára szobahőmérsékleten.
A grafén egyik legjobban várt alkalmazása az akkumulátorokban. Kiváló vezetőképességének köszönhetően olyan grafén akkumulátorokat állíthatunk elő, amelyek gyorsabban töltődnek és tovább tartanak, mint a modern lítium-ion akkumulátorok.
Egyes nagyvállalatok, például a Samsung és a Huawei már megtették ezt az utat, és célja, hogy ezeket a fejlesztéseket bevezessék mindennapi kütyüinkbe.
„2024-re várhatóan számos graféntermék kerül a piacra” – mondta Andrea Ferrari, a Cambridge Graphene Center igazgatója és a Graphene Flagship kutatója, amely az European Graphene kezdeményezése. A társaság 1 milliárd eurót fektet be közös projektekbe. projektek. A szövetség felgyorsítja a grafén technológia fejlődését.
A zászlóshajó kutatópartnerei már most készítenek olyan grafén akkumulátorokat, amelyek 20%-kal nagyobb kapacitást és 15%-kal több energiát biztosítanak, mint a mai legjobb, nagy energiájú akkumulátorok. Más csapatok grafén alapú napelemeket hoztak létre, amelyek 20 százalékkal hatékonyabban alakítják át a napfényt elektromos árammá.
Bár vannak olyan korai termékek, amelyek kiaknázták a grafénben rejlő lehetőségeket, mint például a Head sportfelszerelések, a legjobb még hátravan. Ahogy Ferrari megjegyezte: „Grafénről beszélünk, de valójában számos lehetőségről beszélünk, amelyet tanulmányozunk. A dolgok jó irányba haladnak.”
Ezt a cikket mesterséges intelligencia technológiával frissítették, tények ellenőrizték és szerkesztették a HowStuffWorks szerkesztői.
A Head sportfelszerelés-gyártó ezt a csodálatos anyagot használta fel. Graphene XT teniszütőjük azt állítja, hogy 20%-kal könnyebb azonos súly mellett. Ez valóban forradalmi technológia!
`;t.byline_authors_html&&(e+=`作者：${t.byline_authors_html}`),t.byline_authors_html&&t.byline_date_html&&(e+=” | “),t.byline_date_html&&(e+=t.byline_i.html); .replaceAll('”pt','”pt'+t.id+”_”); return e+=`\n\t\t\t\t
Feladás időpontja: 2023.11.21