Ces dernières années, une grande attention a été accordée au graphène supermatérial. Mais qu'est-ce que le graphène? Eh bien, imaginez une substance 200 fois plus forte que l'acier, mais 1000 fois plus légère que le papier.
En 2004, deux scientifiques de l'Université de Manchester, Andrei Geim et Konstantin Novoselov, «ont joué avec du graphite. Oui, la même chose que vous trouvez sur le bout d'un crayon. Ils étaient curieux au sujet du matériel et voulaient savoir s'il pouvait être retiré en une seule couche. Ils ont donc trouvé un outil inhabituel: ruban adhésif.
"Vous posez [la bande] sur le graphite ou le mica, puis décollez la couche supérieure", a expliqué Heim à la BBC. Les flocons de graphite volent de la bande. Ensuite, pliez le ruban en deux et collez-le sur la feuille supérieure, puis séparez-les à nouveau. Ensuite, vous répétez ce processus 10 ou 20 fois.
"Chaque fois que les flocons se décomposent en flocons plus fins et plus fins. À la fin, des flocons très minces restent sur la ceinture. Vous dissolvez le ruban et tout se dissout."
Étonnamment, la méthode de bande a fait des merveilles. Cette expérience intéressante a conduit à la découverte de flocons de graphène à couche unique.
En 2010, Heim et Novoselov ont reçu le prix Nobel de physique pour leur découverte de graphène, un matériau composé d'atomes de carbone disposés dans un réseau hexagonal, similaire à un fil de poulet.
L'une des principales raisons pour lesquelles le graphène est si étonnant est sa structure. Une seule couche de graphène vierge apparaît comme une couche d'atomes de carbone disposés dans une structure de réseau hexagonale. Cette structure en nid d'abeille à l'échelle atomique donne au graphène sa force impressionnante.
Le graphène est également une superstar électrique. À température ambiante, il conduit mieux de l'électricité que tout autre matériau.
Rappelez-vous ces atomes de carbone dont nous avons discuté? Eh bien, ils ont chacun un électron supplémentaire appelé un électron Pi. Cet électron se déplace librement, lui permettant de mener une conduction à travers plusieurs couches de graphène avec peu de résistance.
Des recherches récentes sur le graphène au Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont découvert quelque chose de presque magique: lorsque vous (seulement 1,1 degrés) tourne deux couches de graphène par alignement, le graphène devient supraconducteur.
Cela signifie qu'il peut conduire de l'électricité sans résistance ni chaleur, ouvrant des possibilités passionnantes pour la supraconductivité future à température ambiante.
L'une des applications les plus attendues du graphène est dans les batteries. Grâce à sa conductivité supérieure, nous pouvons produire des batteries en graphène qui se chargent plus rapidement et durent plus longtemps que les batteries lithium-ion modernes.
Certaines grandes entreprises telles que Samsung et Huawei ont déjà emprunté cette voie, visant à introduire ces avancées dans nos gadgets quotidiens.
"D'ici 2024, nous nous attendons à ce qu'une gamme de produits de graphène soit sur le marché", a déclaré Andrea Ferrari, directrice du Cambridge Graphène Center et chercheuse du Graphène Flagship, une initiative gérée par le graphène européen. La société investit 1 milliard d'euros dans des projets communs. projets. L'Alliance accélère le développement de la technologie du graphène.
Les partenaires de recherche de Flagship créent déjà des batteries en graphène qui offrent 20% de capacité en plus et 15% de plus d'énergie que les meilleures batteries à haute énergie d'aujourd'hui. D'autres équipes ont créé des cellules solaires à base de graphène qui sont 20% plus efficaces pour convertir la lumière du soleil en électricité.
Bien qu'il y ait des produits précoces qui ont exploité le potentiel du graphène, comme l'équipement de sport Head, le meilleur reste à venir. Comme Ferrari l'a noté: «Nous parlons de graphène, mais en réalité, nous parlons d'un grand nombre d'options étudiées. Les choses évoluent dans la bonne direction.»
Cet article a été mis à jour à l'aide de la technologie de l'intelligence artificielle, vérifiée en fait et édité par les éditeurs de Howstuffworks.
Le fabricant d'équipements sportifs Head a utilisé ce matériau incroyable. Leur racket de tennis Graphène XT prétend être 20% plus léger au même poids. C'est une technologie vraiment révolutionnaire!
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Heure du poste: nov-21-2023