I de senere år er der været meget opmærksom på den supermateriale grafen. Men hvad er grafen? Forestil dig et stof, der er 200 gange stærkere end stål, men 1000 gange lettere end papir.
I 2004 spillede to forskere fra University of Manchester, Andrei Geim og Konstantin Novoselov, "med grafit. Ja, den samme ting, du finder på spidsen af en blyant. De var nysgerrige efter materialet og ville vide, om det kunne fjernes i et lag. Så de fandt et usædvanligt værktøj: duct tape.
”Du lægger [båndet] over grafit eller glimmer og skræl derefter det øverste lag,” forklarede Heim til BBC. Grafitflager flyver fra båndet. Fold derefter båndet i halvdelen og lim det til det øverste ark, og adskil dem derefter igen. Derefter gentager du denne proces 10 eller 20 gange.
”Hver gang flagerne bryder ned i tyndere og tyndere flager. I sidste ende forbliver meget tynde flager på bæltet. Du opløser båndet, og alt opløses.”
Overraskende fungerede båndmetoden vidundere. Dette interessante eksperiment førte til opdagelsen af enkeltlags grafenflager.
I 2010 modtog Heim og Novoselov Nobelprisen i fysik for deres opdagelse af grafen, et materiale sammensat af carbonatomer arrangeret i et sekskantet gitter, der ligner kyllingetråd.
En af de vigtigste grunde til, at grafen er så fantastisk, er dens struktur. Et enkelt lag uberørt grafen vises som et lag carbonatomer arrangeret i en hexagonal gitterstruktur. Denne atomskala honningkomstruktur giver grafen sin imponerende styrke.
Grafen er også en elektrisk superstjerne. Ved stuetemperatur udfører den elektricitet bedre end noget andet materiale.
Kan du huske de carbonatomer, vi diskuterede? De har hver især et ekstra elektron kaldet en PI -elektron. Denne elektron bevæger sig frit, så det kan udføre ledning gennem flere lag af grafen med lidt modstand.
Nylig forskning i grafen ved Massachusetts Institute of Technology (MIT) har opdaget noget næsten magisk: Når du lidt (kun 1,1 grader) roterer to lag grafen ud af justering, bliver grafenen en superleder.
Dette betyder, at det kan føre elektricitet uden modstand eller varme, hvilket åbner spændende muligheder for fremtidig superledningsevne ved stuetemperatur.
En af de mest forventede anvendelser af grafen er i batterier. Takket være dens overlegne ledningsevne kan vi producere grafenbatterier, der oplades hurtigere og varer længere end moderne lithium-ion-batterier.
Nogle store virksomheder som Samsung og Huawei har allerede taget denne vej med det formål at introducere disse fremskridt i vores daglige gadgets.
”I 2024 forventer vi, at en række grafenprodukter skal være på markedet,” sagde Andrea Ferrari, direktør for Cambridge Graphene Center og forsker ved Graphene Flagship, et initiativ, der drives af europæisk grafen. Virksomheden investerer 1 milliard euro i fælles projekter. projekter. Alliancen fremskynder udviklingen af grafenteknologi.
Flagskibens forskningspartnere skaber allerede grafenbatterier, der giver 20% mere kapacitet og 15% mere energi end dagens bedste højenergibatterier. Andre hold har skabt grafenbaserede solceller, der er 20 procent mere effektive til at konvertere sollys til elektricitet.
Mens der er nogle tidlige produkter, der har udnyttet potentialet for grafen, såsom hovedsportudstyr, er det bedste endnu ikke kommet. Som Ferrari bemærkede: "Vi taler om grafen, men i virkeligheden taler vi om et stort antal muligheder, der studeres. Ting bevæger sig i den rigtige retning."
Denne artikel er blevet opdateret ved hjælp af kunstig intelligensteknologi, faktakontrolleret og redigeret af Howstuffworks-redaktører.
Producent af sportsudstyr har brugt dette fantastiske materiale. Deres grafen XT -tennisracket hævder at være 20% lettere med samme vægt. Dette er virkelig revolutionerende teknologi!
`; 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_date_date_date_ht); i = t.body_html .ReplaceAll ('"pt', '" pt'+t.id+”_”); returner e+= `\ n \ t \ t \ t \ t
Posttid: nov-21-2023