Posljednjih godina velika se pažnja posvećuje supermaterijalu grafenu. Ali što je grafen? Pa, zamislite tvar koja je 200 puta jača od čelika, ali 1000 puta lakša od papira.
Godine 2004. dvojica znanstvenika sa Sveučilišta u Manchesteru, Andrei Geim i Konstantin Novoselov, “igrali” su se grafitom. Da, ista stvar koju nalazite na vrhu olovke. Zanimao ih je materijal i htjeli su znati može li se ukloniti u jednom sloju. Tako su pronašli neobičan alat: ljepljivu traku.
"Položite [traku] preko grafita ili tinjca i zatim odlijepite gornji sloj", objasnio je Heim za BBC. Grafitne pahuljice odlijeću s trake. Zatim preklopite traku na pola i zalijepite je na gornji list, a zatim ih ponovno razdvojite. Zatim ponovite ovaj postupak 10 ili 20 puta.
“Svaki put se pahuljice raspadnu na sve tanje i tanje pahuljice. Na kraju na pojasu ostaju vrlo tanke ljuskice. Otpustite traku i sve se otopi.”
Iznenađujuće, metoda trake činila je čuda. Ovaj zanimljiv eksperiment doveo je do otkrića jednoslojnih grafenskih pahuljica.
Godine 2010. Heim i Novoselov dobili su Nobelovu nagradu za fiziku za svoje otkriće grafena, materijala koji se sastoji od ugljikovih atoma raspoređenih u šesterokutnu rešetku, sličnu kokošjoj žici.
Jedan od glavnih razloga zašto je grafen tako nevjerojatan je njegova struktura. Jedan sloj netaknutog grafena izgleda kao sloj ugljikovih atoma raspoređenih u strukturu heksagonalne rešetke. Ova struktura saća na atomskoj razini daje grafenu njegovu impresivnu snagu.
Grafen je također električna superzvijezda. Na sobnoj temperaturi provodi struju bolje od bilo kojeg drugog materijala.
Sjećate li se onih ugljikovih atoma o kojima smo razgovarali? Pa, svaki od njih ima dodatni elektron koji se zove pi elektron. Ovaj se elektron slobodno kreće, što mu omogućuje provođenje vodljivosti kroz više slojeva grafena uz mali otpor.
Nedavna istraživanja grafena na Massachusetts Institute of Technology (MIT) otkrila su nešto gotovo čarobno: kada malo (samo 1,1 stupanj) zakrenete dva sloja grafena izvan poravnanja, grafen postaje supravodič.
To znači da može provoditi struju bez otpora ili topline, otvarajući uzbudljive mogućnosti za buduću supravodljivost na sobnoj temperaturi.
Jedna od najočekivanijih primjena grafena je u baterijama. Zahvaljujući njegovoj vrhunskoj vodljivosti, možemo proizvesti grafenske baterije koje se pune brže i traju duže od modernih litij-ionskih baterija.
Neke velike tvrtke kao što su Samsung i Huawei već su krenule tim putem, s ciljem uvođenja ovih dostignuća u naše svakodnevne gadgete.
“Do 2024. godine očekujemo da će niz proizvoda od grafena biti na tržištu,” rekao je Andrea Ferrari, direktor Cambridge Graphene Centra i istraživač u Graphene Flagshipu, inicijativi koju vodi European Graphene. Tvrtka ulaže milijardu eura u zajedničke projekte. projekti. Savez ubrzava razvoj tehnologije grafena.
Istraživački partneri tvrtke Flagship već stvaraju grafenske baterije koje pružaju 20% više kapaciteta i 15% više energije od današnjih najboljih visokoenergetskih baterija. Drugi timovi stvorili su solarne ćelije na bazi grafena koje su 20 posto učinkovitije u pretvaranju sunčeve svjetlosti u električnu energiju.
Iako postoje neki rani proizvodi koji su iskoristili potencijal grafena, poput sportske opreme Head, najbolje tek dolazi. Kao što je Ferrari primijetio: “Govorimo o grafenu, ali u stvarnosti govorimo o velikom broju opcija koje se proučavaju. Stvari se kreću u dobrom smjeru.”
Ovaj je članak ažuriran pomoću tehnologije umjetne inteligencije, provjerene činjenice i uređeni od strane urednika HowStuffWorksa.
Proizvođač sportske opreme Head koristio je ovaj nevjerojatan materijal. Njihov teniski reket Graphene XT tvrdi da je 20% lakši uz istu težinu. Ovo je doista revolucionarna tehnologija!
`;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_date_html);var i=t.body_html .replaceAll('”pt','”pt'+t.id+”_”); povratak e+=`\n\t\t\t\t
Vrijeme objave: 21. studenoga 2023