V zadnjih letih se veliko pozornosti namenja supermaterialu grafen. Toda kaj je grafen? No, predstavljajte si snov, ki je 200-krat močnejša od jekla, a 1000-krat lažja od papirja.
Leta 2004 sta se dva znanstvenika z Univerze v Manchestru, Andrej Geim in Konstantin Novoselov, "igrala" z grafitom. Da, isto kot na konici svinčnika. Zanimalo jih je o materialu in želeli so vedeti, ali ga je mogoče odstraniti v enem sloju. Tako so našli nenavadno orodje: lepilni trak.
"Trak položite na grafit ali sljudo in nato odlepite zgornjo plast," je pojasnil Heim za BBC. Grafitne luske odletijo s traku. Nato prepognite trak na pol in ga prilepite na zgornji list, nato pa ju ponovno ločite. Nato ta postopek ponovite 10 ali 20-krat.
»Vsakič kosmiči razpadejo na vse tanjše kosmiče. Na koncu na pasu ostanejo zelo tanki kosmiči. Razpustiš trak in vse se raztopi.”
Presenetljivo je, da je metoda s trakom delala čudeže. Ta zanimiv eksperiment je vodil do odkritja enoslojnih grafenskih kosmičev.
Leta 2010 sta Heim in Novoselov prejela Nobelovo nagrado za fiziko za njuno odkritje grafena, materiala, sestavljenega iz atomov ogljika, razporejenih v šesterokotno mrežo, podobno kokošji žici.
Eden glavnih razlogov, zakaj je grafen tako neverjeten, je njegova struktura. Ena sama plast neokrnjenega grafena je videti kot plast ogljikovih atomov, razporejenih v šestkotno mrežno strukturo. Ta struktura satja v atomskem merilu daje grafenu njegovo impresivno moč.
Grafen je tudi električna superzvezda. Pri sobni temperaturi prevaja elektriko bolje kot kateri koli drug material.
Se spomnite ogljikovih atomov, o katerih smo razpravljali? No, vsak ima dodaten elektron, imenovan pi elektron. Ta elektron se prosto giblje, kar mu omogoča prevodnost skozi več plasti grafena z majhnim uporom.
Nedavna raziskava grafena na Massachusetts Institute of Technology (MIT) je odkrila nekaj skoraj magičnega: ko rahlo (samo 1,1 stopinje) zasukate dve plasti grafena izven poravnave, postane grafen superprevodnik.
To pomeni, da lahko prevaja elektriko brez upora ali toplote, kar odpira vznemirljive možnosti za prihodnjo superprevodnost pri sobni temperaturi.
Ena najbolj pričakovanih aplikacij grafena je v baterijah. Zahvaljujoč njegovi vrhunski prevodnosti lahko izdelamo grafenske baterije, ki se polnijo hitreje in zdržijo dlje kot sodobne litij-ionske baterije.
Nekatera velika podjetja, kot sta Samsung in Huawei, so že ubrala to pot, da bi te napredke uvedli v naše vsakodnevne pripomočke.
"Do leta 2024 pričakujemo, da bo na trgu vrsta izdelkov iz grafena," je povedala Andrea Ferrari, direktorica Cambridge Graphene Center in raziskovalka pri Graphene Flagship, pobudi, ki jo vodi European Graphene. Družba v skupne projekte vlaga milijardo evrov. projektov. Zavezništvo pospešuje razvoj tehnologije grafena.
Vodilni raziskovalni partnerji že ustvarjajo grafenske baterije, ki zagotavljajo 20 % večjo zmogljivost in 15 % več energije kot današnje najboljše visokoenergijske baterije. Druge ekipe so ustvarile sončne celice na osnovi grafena, ki so 20 odstotkov učinkovitejše pri pretvarjanju sončne svetlobe v elektriko.
Čeprav obstaja nekaj zgodnjih izdelkov, ki so izkoristili potencial grafena, kot je športna oprema Head, najboljše šele prihaja. Kot je omenil Ferrari: »Govorimo o grafenu, v resnici pa govorimo o velikem številu preučevanih možnosti. Stvari se premikajo v pravo smer.”
Ta članek je bil posodobljen s tehnologijo umetne inteligence, preverjen in urejen s strani urednikov HowStuffWorks.
Proizvajalec športne opreme Head je uporabil ta neverjeten material. Njihov teniški lopar Graphene XT trdi, da je 20 % lažji pri enaki teži. To je resnično 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+”_”); vrni e+=`\n\t\t\t\t
Čas objave: 21. novembra 2023