Undanfarin ár hefur mikil athygli verið lögð á ofurefnið grafen. En hvað er grafen? Jæja, ímyndaðu þér efni sem er 200 sinnum sterkara en stál, en 1000 sinnum léttara en pappír.
Árið 2004 „spiluðu“ tveir vísindamenn frá háskólanum í Manchester, Andrei Geim og Konstantin Novoselov, með grafít. Já, það sama og þú finnur á blýantsoddinum. Þeir voru forvitnir um efnið og vildu vita hvort hægt væri að fjarlægja það í einu lagi. Svo fundu þeir óvenjulegt verkfæri: límbandi.
„Þú leggur [límbandi] yfir grafít eða gljásteina og afhýðir síðan efsta lagið,“ sagði Heimur við BBC. Grafítflögur fljúga af borði. Brjóttu síðan límbandið í tvennt og límdu það við efsta blaðið og aðskilið þá aftur. Síðan endurtekurðu þetta ferli 10 eða 20 sinnum.
„Í hvert skipti sem flögurnar brotna niður í þynnri og þynnri flögur. Að lokum verða mjög þunnar flögur eftir á beltinu. Þú leysir upp spóluna og allt leysist upp.“
Það kom á óvart að segulbandsaðferðin gerði kraftaverk. Þessi áhugaverða tilraun leiddi til þess að einlaga grafenflögur fundust.
Árið 2010 fengu Heim og Novoselov Nóbelsverðlaunin í eðlisfræði fyrir uppgötvun sína á grafeni, efni sem samanstendur af kolefnisatómum sem raðað er í sexhyrndar grindur, svipað og hænsnavír.
Ein helsta ástæða þess að grafen er svo ótrúlegt er uppbygging þess. Eitt lag af ósnortnu grafeni birtist sem lag af kolefnisatómum sem raðað er í sexhyrnd grindarbyggingu. Þessi honeycomb uppbygging í lotukerfinu gefur grafeni glæsilegan styrk.
Grafen er líka rafstjarna. Við stofuhita leiðir það rafmagn betur en nokkurt annað efni.
Manstu eftir þessum kolefnisatómum sem við ræddum? Jæja, þeir hafa hvor um sig auka rafeind sem kallast pí rafeind. Þessi rafeind hreyfist frjálslega og gerir henni kleift að leiða í gegnum mörg grafenlög með lítilli viðnám.
Nýlegar rannsóknir á grafeni við Massachusetts Institute of Technology (MIT) hafa uppgötvað eitthvað sem er næstum töfrandi: þegar þú snýr aðeins tveimur lögum af grafeni úr takti (aðeins 1,1 gráður) verður grafenið að ofurleiðari.
Þetta þýðir að það getur leitt rafmagn án viðnáms eða hita, sem opnar spennandi möguleika fyrir ofurleiðni í framtíðinni við stofuhita.
Einn af eftirsóttustu notkun grafens er í rafhlöðum. Þökk sé frábærri leiðni, getum við framleitt grafen rafhlöður sem hlaðast hraðar og endast lengur en nútíma litíumjónarafhlöður.
Sum stór fyrirtæki eins og Samsung og Huawei hafa þegar farið þessa leið og stefnt að því að kynna þessar framfarir í hversdagslegum græjum okkar.
„Árið 2024 gerum við ráð fyrir að úrval af grafenvörum verði á markaðnum,“ sagði Andrea Ferrari, forstöðumaður Cambridge Graphene Center og rannsakandi við Graphene Flagship, frumkvæði á vegum European Graphene. Fyrirtækið fjárfestir 1 milljarð evra í sameiginleg verkefni. verkefni. Bandalagið flýtir fyrir þróun grafentækni.
Rannsóknaraðilar Flagship eru nú þegar að búa til grafen rafhlöður sem veita 20% meiri afkastagetu og 15% meiri orku en bestu háorku rafhlöður nútímans. Önnur teymi hafa búið til sólarsellur sem byggjast á grafeni sem eru 20 prósent skilvirkari við að breyta sólarljósi í rafmagn.
Þó að það séu nokkrar fyrstu vörur sem hafa nýtt sér möguleika grafensins, eins og Head íþróttabúnaður, þá er það besta enn að koma. Eins og Ferrari benti á: „Við tölum um grafen, en í raun erum við að tala um mikinn fjölda valkosta sem verið er að rannsaka. Hlutirnir þokast í rétta átt."
Þessi grein hefur verið uppfærð með gervigreindartækni, staðreyndaskoðuð og ritstýrð af HowStuffWorks ritstjórum.
Íþróttabúnaðarframleiðandinn Head hefur notað þetta magnaða efni. Graphene XT tennisspaðinn þeirra segist vera 20% léttari við sömu þyngd. Þetta er sannarlega byltingarkennd tækni!
`;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_body_html); .replaceAll('"pt','"pt'+t.id+”_”); skilaðu e+=`\n\t\t\t\t
Pósttími: 21. nóvember 2023