Kio estas grafeno? Nekredebla magia materialo

En la lastaj jaroj, multe da atento estis pagita al la supermateriala grafeno. Sed kio estas grafeno? Nu, imagu substancon, kiu estas 200 fojojn pli forta ol ŝtalo, sed 1000 fojojn pli malpeza ol papero.
En 2004, du sciencistoj de la Universitato de Manĉestro, Andrei Geim kaj Konstantin Novoselov, "ludis" kun grafito. Jes, la samon, kiun vi trovas sur la pinto de krajono. Ili estis scivolemaj pri la materialo kaj volis scii ĉu ĝi povus esti forigita en unu tavolo. Do ili trovis nekutiman ilon: glubendo.
"Vi metas [la glubendon] super grafito aŭ glimo kaj tiam senŝeligi la supran tavolon," Heim klarigis al la BBC. Grafitaj flokoj flugas de la bendo. Poste faldu la glubendon en duonon kaj gluu ĝin al la supra folio, tiam apartigu ilin denove. Tiam vi ripetas ĉi tiun procezon 10 aŭ 20 fojojn.
“Ĉiufoje la flokoj disiĝas en pli kaj pli maldikaj flokoj. Fine, tre maldikaj flokoj restas sur la zono. Vi dissolvas la glubendon kaj ĉio dissolviĝas."
Surprize, la bendometodo faris mirindaĵojn. Ĉi tiu interesa eksperimento kondukis al la malkovro de unutavolaj grafenaj flokoj.
En 2010, Heim kaj Novoselov ricevis la Nobel-premion pri fiziko pro sia eltrovo de grafeno, materialo kunmetita de karbonatomoj aranĝitaj en sesangula krado, simila al kokiddrato.
Unu el la ĉefaj kialoj, kial grafeno estas tiel mirinda, estas ĝia strukturo. Ununura tavolo de pura grafeno aperas kiel tavolo de karbonatomoj aranĝitaj en sesangula krada strukturo. Ĉi tiu atomskala kahela strukturo donas al grafeno sian imponan forton.
Grafeno ankaŭ estas elektra superstelulo. Ĉe ĉambra temperaturo, ĝi kondukas elektron pli bone ol iu ajn alia materialo.
Ĉu vi memoras tiujn karbonatomojn, kiujn ni diskutis? Nu, ili ĉiu havas kroman elektronon nomatan pi elektrono. Ĉi tiu elektrono moviĝas libere, permesante al ĝi konduki kondukadon tra multoblaj tavoloj de grafeno kun nur malmulte da rezisto.
Lastatempaj esploroj pri grafeno ĉe la Masaĉuseca Instituto pri Teknologio (MIT) malkovris ion preskaŭ magian: kiam vi iomete (nur 1,1 gradoj) turnas du tavolojn da grafeno malparale, la grafeno fariĝas superkonduktoro.
Ĉi tio signifas, ke ĝi povas konduki elektron sen rezisto aŭ varmego, malfermante ekscitajn eblecojn por estonta superkonduktivo ĉe ĉambra temperaturo.
Unu el la plej atenditaj aplikoj de grafeno estas en kuirilaroj. Danke al ĝia supera kondukteco, ni povas produkti grafenajn bateriojn, kiuj ŝargas pli rapide kaj daŭras pli longe ol modernaj litiojonaj kuirilaroj.
Iuj grandaj kompanioj kiel Samsung kaj Huawei jam prenis ĉi tiun vojon, celante enkonduki ĉi tiujn progresojn en niajn ĉiutagajn aparatojn.
"Ĝis 2024, ni atendas ke gamo da grafenaj produktoj estos sur la merkato," diris Andrea Ferrari, direktoro de la Kembriĝa Grafeno-Centro kaj esploristo ĉe la Graphene Flagship, iniciato administrita de eŭropa Grafeno. La kompanio investas 1 miliardon da eŭroj en komunaj projektoj. projektoj. La alianco akcelas la evoluon de grafena teknologio.
La esplorpartneroj de Flagship jam kreas grafenajn bateriojn, kiuj provizas 20% pli da kapacito kaj 15% pli da energio ol la plej bonaj alt-energiaj kuirilaroj de hodiaŭ. Aliaj teamoj kreis grafen-bazitajn sunĉelojn kiuj estas 20 procentoj pli efikaj ĉe konvertado de sunlumo en elektron.
Kvankam ekzistas kelkaj fruaj produktoj, kiuj utiligis la potencialon de grafeno, kiel ekzemple Head-sportaj ekipaĵoj, la plej bona ankoraŭ venas. Kiel Ferrari rimarkis: "Ni parolas pri grafeno, sed fakte ni parolas pri granda nombro da ebloj studataj. Aferoj moviĝas en la ĝusta direkto."
Ĉi tiu artikolo estis ĝisdatigita per artefarita inteligenteco teknologio, fakto kontrolita, kaj redaktita de HowStuffWorks-redaktistoj.
La fabrikanto de sportaj ekipaĵoj Head uzis ĉi tiun mirindan materialon. Ilia tenisrakedo Graphene XT asertas esti 20% pli malpeza je la sama pezo. Ĉi tio estas vere revolucia teknologio!
`;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);_html i=t.byline_date_html); .replaceAll('”pt','”pt'+t.id+”_”); redonu e+=`\n\t\t\t\t


Afiŝtempo: Nov-21-2023