V posledních letech byla velká pozornost věnována supermateriálu grafenu. Ale co je grafen? Představte si látku, která je 200krát pevnější než ocel, ale 1000krát lehčí než papír.
V roce 2004 si dva vědci z Manchesterské univerzity, Andrei Geim a Konstantin Novoselov, „hráli“ s grafitem. Ano, to samé, co najdete na špičce tužky. Byli zvědaví na materiál a chtěli vědět, zda se dá odstranit v jedné vrstvě. Našli tedy neobvyklý nástroj: lepicí pásku.
„Položíte [pásku] na grafit nebo slídu a poté sloupnete vrchní vrstvu,“ vysvětlil Heim pro BBC. Z pásky odlétají grafitové vločky. Poté přeložte pásku na polovinu a přilepte ji k hornímu listu a poté je znovu oddělte. Poté tento proces opakujte 10 nebo 20krát.
„Pokaždé se vločky rozpadají na tenčí a tenčí vločky. Nakonec na pásu zůstanou velmi tenké vločky. Rozpustíš pásku a všechno se rozpustí."
Metoda pásky kupodivu dokázala zázraky. Tento zajímavý experiment vedl k objevu jednovrstvých grafenových vloček.
V roce 2010 obdrželi Heim a Novoselov Nobelovu cenu za fyziku za objev grafenu, materiálu složeného z atomů uhlíku uspořádaných do šestihranné mřížky, podobné kuřecímu drátu.
Jedním z hlavních důvodů, proč je grafen tak úžasný, je jeho struktura. Jediná vrstva nedotčeného grafenu se jeví jako vrstva atomů uhlíku uspořádaných do šestiúhelníkové mřížkové struktury. Tato voštinová struktura v atomárním měřítku dodává grafenu jeho působivou sílu.
Grafen je také elektrická superstar. Při pokojové teplotě vede elektřinu lépe než jakýkoli jiný materiál.
Pamatujete si ty atomy uhlíku, o kterých jsme mluvili? Každý z nich má navíc elektron zvaný pí elektron. Tento elektron se volně pohybuje, což mu umožňuje vést vedení přes více vrstev grafenu s malým odporem.
Nedávný výzkum grafenu na Massachusettském technologickém institutu (MIT) objevil něco téměř magického: když lehce (pouze o 1,1 stupně) pootočíte dvě vrstvy grafenu mimo zarovnání, z grafenu se stane supravodič.
To znamená, že může vést elektřinu bez odporu nebo tepla, což otevírá vzrušující možnosti budoucí supravodivosti při pokojové teplotě.
Jedna z nejočekávanějších aplikací grafenu je v bateriích. Díky své vynikající vodivosti můžeme vyrábět grafenové baterie, které se nabíjejí rychleji a vydrží déle než moderní lithium-iontové baterie.
Některé velké společnosti, jako je Samsung a Huawei, se již touto cestou vydaly a jejich cílem je zavést tyto pokroky do našich každodenních gadgetů.
„Očekáváme, že do roku 2024 bude na trhu řada produktů z grafenu,“ řekla Andrea Ferrari, ředitelka Cambridge Graphene Center a výzkumná pracovnice vlajkové lodi Graphene, iniciativy řízené European Graphene. Společnost investuje 1 miliardu eur do společných projektů. projekty. Aliance urychluje vývoj technologie grafenu.
Výzkumní partneři Flagship již vytvářejí grafenové baterie, které poskytují o 20 % větší kapacitu a o 15 % více energie než dnešní nejlepší vysokoenergetické baterie. Jiné týmy vytvořily solární články na bázi grafenu, které jsou o 20 procent účinnější při přeměně slunečního světla na elektřinu.
I když existují některé rané produkty, které využily potenciál grafenu, jako je sportovní vybavení Head, to nejlepší teprve přijde. Jak poznamenal Ferrari: „Mluvíme o grafenu, ale ve skutečnosti mluvíme o velkém množství studovaných možností. Věci se pohybují správným směrem."
Tento článek byl aktualizován pomocí technologie umělé inteligence, ověřen fakty a upraven editory HowStuffWorks.
Výrobce sportovního vybavení Head použil tento úžasný materiál. Jejich tenisová raketa Graphene XT tvrdí, že je o 20 % lehčí při stejné hmotnosti. Toto je skutečně revoluční technologie!
`;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_t_html); .replaceAll('”pt','”pt'+t.id+”_”); návrat e+=`\n\t\t\t\t
Čas odeslání: 21. listopadu 2023