In onlangse jare is baie aandag aan die supermateriaal grafeen gegee. Maar wat is grafeen? Wel, stel jou 'n stof voor wat 200 keer sterker as staal is, maar 1000 keer ligter as papier.
In 2004 het twee wetenskaplikes van die Universiteit van Manchester, Andrei Geim en Konstantin Novoselov, met grafiet “gespeel”. Ja, dieselfde ding wat jy op die punt van 'n potlood kry. Hulle was nuuskierig oor die materiaal en wou weet of dit in een laag verwyder kan word. Hulle het dus 'n ongewone hulpmiddel gevind: kleefband.
“Jy lê [die band] oor grafiet of mika en trek dan die boonste laag af,” het Heim aan die BBC verduidelik. Grafietvlokkies vlieg van die band af. Vou dan die band in die helfte en plak dit op die boonste vel vas en skei hulle dan weer. Dan herhaal jy hierdie proses 10 of 20 keer.
“Elke keer breek die vlokkies af in dunner en dunner vlokkies. Op die ou end bly baie dun vlokkies op die band agter. Jy los die band op en alles los op.”
Verbasend genoeg het die bandmetode wondere verrig. Hierdie interessante eksperiment het gelei tot die ontdekking van enkellaag grafeenvlokkies.
In 2010 het Heim en Novoselov die Nobelprys in Fisika ontvang vir hul ontdekking van grafeen, 'n materiaal wat bestaan uit koolstofatome wat in 'n seskantige rooster gerangskik is, soortgelyk aan hoenderdraad.
Een van die hoofredes waarom grafeen so wonderlik is, is die struktuur daarvan. 'n Enkellaag ongerepte grafeen verskyn as 'n laag koolstofatome wat in 'n seskantige roosterstruktuur gerangskik is. Hierdie heuningkoekstruktuur op atoomskaal gee grafeen sy indrukwekkende sterkte.
Grafeen is ook 'n elektriese superster. By kamertemperatuur gelei dit elektrisiteit beter as enige ander materiaal.
Onthou jy daardie koolstofatome wat ons bespreek het? Wel, hulle het elkeen 'n ekstra elektron wat 'n pi-elektron genoem word. Hierdie elektron beweeg vrylik, wat dit toelaat om geleiding deur veelvuldige lae grafeen met min weerstand te gelei.
Onlangse navorsing oor grafeen by die Massachusetts Institute of Technology (MIT) het iets amper magies ontdek: wanneer jy twee lae grafeen effens (net 1,1 grade) uit belyning draai, word die grafeen 'n supergeleier.
Dit beteken dit kan elektrisiteit sonder weerstand of hitte gelei, wat opwindende moontlikhede vir toekomstige supergeleiding by kamertemperatuur oopmaak.
Een van die mees verwagte toepassings van grafeen is in batterye. Danksy sy voortreflike geleidingsvermoë kan ons grafeenbatterye vervaardig wat vinniger laai en langer hou as moderne litiumioonbatterye.
Sommige groot maatskappye soos Samsung en Huawei het reeds hierdie pad geneem, met die doel om hierdie vooruitgang in ons alledaagse toestelle bekend te stel.
"Teen 2024 verwag ons dat 'n reeks grafeenprodukte op die mark sal wees," sê Andrea Ferrari, direkteur van die Cambridge Graphene Centre en navorser by die Graphene Flagship, 'n inisiatief wat deur European Graphene bestuur word. Die maatskappy belê 1 miljard euro in gesamentlike projekte. projekte. Die alliansie versnel die ontwikkeling van grafeentegnologie.
Flagship se navorsingsvennote skep reeds grafeenbatterye wat 20% meer kapasiteit en 15% meer energie as vandag se beste hoë-energie batterye verskaf. Ander spanne het grafeen-gebaseerde sonselle geskep wat 20 persent meer doeltreffend is om sonlig in elektrisiteit om te skakel.
Alhoewel daar 'n paar vroeë produkte is wat die potensiaal van grafeen benut het, soos Head-sporttoerusting, lê die beste nog voor. Soos Ferrari opgemerk het: "Ons praat oor grafeen, maar in werklikheid praat ons van 'n groot aantal opsies wat bestudeer word. Dinge beweeg in die regte rigting.”
Hierdie artikel is opgedateer deur gebruik te maak van kunsmatige intelligensie-tegnologie, feite nagegaan en geredigeer deur HowStuffWorks-redakteurs.
Sporttoerustingvervaardiger Head het hierdie wonderlike materiaal gebruik. Hulle Graphene XT-tennisraket beweer dat hulle 20% ligter teen dieselfde gewig is. Dit is werklik revolusionêre tegnologie!
`;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.body_html);var i= .replaceAll('"pt','"pt'+t.id+”_”); gee e+=`\n\t\t\t\t terug
Pos tyd: Nov-21-2023