Sa mga nagdaang taon, maraming pansin ang binayaran sa supermaterial na graphene. Ngunit ano ang graphene? Buweno, isipin ang isang sangkap na 200 beses na mas malakas kaysa sa bakal, ngunit 1000 beses na mas magaan kaysa sa papel.
Noong 2004, dalawang siyentipiko mula sa Unibersidad ng Manchester, sina Andrei Geim at Konstantin Novoselov, ay "naglaro" ng grapayt. Oo, ang parehong bagay na makikita mo sa dulo ng lapis. Na-curious sila tungkol sa materyal at gustong malaman kung maaari itong alisin sa isang layer. Kaya nakakita sila ng hindi pangkaraniwang tool: duct tape.
"Ilalagay mo [ang tape] sa ibabaw ng grapayt o mika at pagkatapos ay alisan ng balat ang tuktok na layer," ipinaliwanag ni Heim sa BBC. Ang mga graphite flakes ay lumipad mula sa tape. Pagkatapos ay tiklupin ang tape sa kalahati at idikit ito sa tuktok na sheet, pagkatapos ay paghiwalayin muli ang mga ito. Pagkatapos ay ulitin mo ang prosesong ito ng 10 o 20 beses.
"Sa bawat oras na ang mga natuklap ay masira sa mas manipis at mas manipis na mga natuklap. Sa huli, ang napakanipis na mga natuklap ay nananatili sa sinturon. I-dissolve mo ang tape at natunaw ang lahat."
Nakakagulat, ang paraan ng tape ay gumawa ng mga kababalaghan. Ang kawili-wiling eksperimentong ito ay humantong sa pagtuklas ng mga single-layer graphene flakes.
Noong 2010, natanggap nina Heim at Novoselov ang Nobel Prize sa Physics para sa kanilang pagtuklas ng graphene, isang materyal na binubuo ng mga carbon atom na nakaayos sa isang hexagonal na sala-sala, katulad ng wire ng manok.
Ang isa sa mga pangunahing dahilan kung bakit napakaganda ng graphene ay ang istraktura nito. Ang isang solong layer ng malinis na graphene ay lumilitaw bilang isang layer ng mga carbon atom na nakaayos sa isang hexagonal na istraktura ng sala-sala. Ang atomic-scale na honeycomb na istraktura ay nagbibigay sa graphene ng kahanga-hangang lakas nito.
Ang graphene ay isa ring electrical superstar. Sa temperatura ng silid, nagsasagawa ito ng kuryente nang mas mahusay kaysa sa anumang iba pang materyal.
Tandaan ang mga carbon atom na tinalakay natin? Buweno, bawat isa ay may dagdag na elektron na tinatawag na pi electron. Ang electron na ito ay malayang gumagalaw, na nagbibigay-daan dito upang magsagawa ng pagpapadaloy sa pamamagitan ng maramihang mga layer ng graphene na may maliit na pagtutol.
Ang kamakailang pananaliksik sa graphene sa Massachusetts Institute of Technology (MIT) ay nakatuklas ng isang bagay na halos mahiwaga: kapag bahagyang (1.1 degrees lang) ay iniikot mo ang dalawang layer ng graphene nang wala sa pagkakahanay, ang graphene ay nagiging superconductor.
Nangangahulugan ito na maaari itong magsagawa ng kuryente nang walang resistensya o init, na nagbubukas ng mga kapana-panabik na posibilidad para sa hinaharap na superconductivity sa temperatura ng silid.
Ang isa sa mga pinaka-inaasahang aplikasyon ng graphene ay sa mga baterya. Dahil sa napakahusay na conductivity nito, makakagawa tayo ng mga graphene na baterya na mas mabilis na nag-charge at mas tumatagal kaysa sa mga modernong lithium-ion na baterya.
Ang ilang malalaking kumpanya tulad ng Samsung at Huawei ay tinahak na ang landas na ito, na naglalayong ipakilala ang mga pagsulong na ito sa aming pang-araw-araw na mga gadget.
"Sa pamamagitan ng 2024, inaasahan namin ang isang hanay ng mga produkto ng graphene na nasa merkado," sabi ni Andrea Ferrari, direktor ng Cambridge Graphene Center at mananaliksik sa Graphene Flagship, isang inisyatiba na pinapatakbo ng European Graphene. Ang kumpanya ay namumuhunan ng 1 bilyong euro sa magkasanib na mga proyekto. mga proyekto. Pinapabilis ng alyansa ang pagbuo ng teknolohiya ng graphene.
Ang mga kasosyo sa pananaliksik ng flagship ay gumagawa na ng mga graphene na baterya na nagbibigay ng 20% na mas maraming kapasidad at 15% na mas maraming enerhiya kaysa sa pinakamahuhusay na high-energy na baterya ngayon. Ang ibang mga koponan ay lumikha ng mga solar cell na nakabatay sa graphene na 20 porsiyentong mas mahusay sa pag-convert ng sikat ng araw sa kuryente.
Bagama't may ilang mga naunang produkto na ginamit ang potensyal ng graphene, gaya ng Head sports equipment, ang pinakamahusay ay darating pa. Tulad ng nabanggit ni Ferrari: "Pinag-uusapan natin ang tungkol sa graphene, ngunit sa katotohanan ay pinag-uusapan natin ang tungkol sa isang malaking bilang ng mga pagpipilian na pinag-aaralan. Ang mga bagay ay gumagalaw sa tamang direksyon."
Ang artikulong ito ay na-update gamit ang teknolohiya ng artificial intelligence, na-fact check, at na-edit ng mga editor ng HowStuffWorks.
Ang tagagawa ng kagamitang pang-sports na Head ay gumamit ng kamangha-manghang materyal na ito. Sinasabi ng kanilang Graphene XT tennis racket na 20% mas magaan sa parehong timbang. Ito ay tunay na rebolusyonaryong teknolohiya!
`;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_t.html);var i .replaceAll('”pt','”pt'+t.id+”_”); ibalik ang e+=`\n\t\t\t\t
Oras ng post: Nob-21-2023