Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, banyak perhatian telah diberikan kepada graphene supermaterial. Tetapi apakah itu graphene? Nah, bayangkan bahan yang 200 kali lebih kuat daripada keluli, tetapi 1000 kali lebih ringan daripada kertas.
Pada tahun 2004, dua saintis dari Universiti Manchester, Andrei Geim dan Konstantin Novoselov, "bermain" dengan grafit. Ya, perkara yang sama yang anda temui di hujung pensel. Mereka ingin tahu tentang bahan itu dan ingin tahu sama ada ia boleh dikeluarkan dalam satu lapisan. Jadi mereka menemui alat yang luar biasa: pita pelekat.
"Anda meletakkan [pita] di atas grafit atau mika dan kemudian mengupas lapisan atas," jelas Heim kepada BBC. Serpihan grafit terbang dari pita. Kemudian lipat pita itu separuh dan gamkannya pada helaian atas, kemudian pisahkan semula. Kemudian anda ulangi proses ini 10 atau 20 kali.
“Setiap kali serpihan pecah menjadi serpihan yang lebih nipis dan nipis. Pada akhirnya, kepingan yang sangat nipis kekal pada tali pinggang. Anda membubarkan pita dan semuanya larut.
Yang menghairankan, kaedah pita berkesan. Percubaan menarik ini membawa kepada penemuan kepingan graphene satu lapisan.
Pada tahun 2010, Heim dan Novoselov menerima Hadiah Nobel dalam Fizik kerana penemuan graphene mereka, bahan yang terdiri daripada atom karbon yang disusun dalam kekisi heksagon, serupa dengan dawai ayam.
Salah satu sebab utama graphene sangat menakjubkan ialah strukturnya. Satu lapisan graphene tulen muncul sebagai lapisan atom karbon yang disusun dalam struktur kekisi heksagon. Struktur sarang lebah berskala atom ini memberikan graphene kekuatan yang mengagumkan.
Graphene juga merupakan superstar elektrik. Pada suhu bilik, ia mengalirkan elektrik lebih baik daripada bahan lain.
Ingat atom karbon yang kita bincangkan? Nah, mereka masing-masing mempunyai elektron tambahan yang dipanggil elektron pi. Elektron ini bergerak dengan bebas, membolehkannya melakukan pengaliran melalui berbilang lapisan graphene dengan sedikit rintangan.
Penyelidikan terkini ke dalam graphene di Massachusetts Institute of Technology (MIT) telah menemui sesuatu yang hampir ajaib: apabila anda sedikit (hanya 1.1 darjah) memutarkan dua lapisan graphene keluar daripada penjajaran, graphene menjadi superkonduktor.
Ini bermakna ia boleh mengalirkan elektrik tanpa rintangan atau haba, membuka kemungkinan menarik untuk superkonduktiviti masa depan pada suhu bilik.
Salah satu aplikasi graphene yang paling dinanti-nantikan ialah dalam bateri. Terima kasih kepada kekonduksian unggulnya, kami boleh menghasilkan bateri graphene yang mengecas lebih cepat dan tahan lebih lama daripada bateri lithium-ion moden.
Beberapa syarikat besar seperti Samsung dan Huawei telah pun mengambil jalan ini, bertujuan untuk memperkenalkan kemajuan ini ke dalam alat harian kami.
"Menjelang 2024, kami menjangkakan rangkaian produk graphene akan berada di pasaran," kata Andrea Ferrari, pengarah Pusat Graphene Cambridge dan penyelidik di Graphene Flagship, sebuah inisiatif yang dikendalikan oleh Graphene Eropah. Syarikat itu melabur 1 bilion euro dalam projek bersama. projek. Perikatan itu mempercepatkan pembangunan teknologi graphene.
Rakan kongsi penyelidikan Flagship sudah pun mencipta bateri graphene yang menyediakan 20% lebih kapasiti dan 15% lebih tenaga daripada bateri bertenaga tinggi terbaik masa kini. Pasukan lain telah mencipta sel suria berasaskan graphene yang 20 peratus lebih cekap untuk menukar cahaya matahari kepada elektrik.
Walaupun terdapat beberapa produk awal yang telah memanfaatkan potensi graphene, seperti peralatan sukan Head, yang terbaik masih akan datang. Seperti yang dinyatakan oleh Ferrari: "Kami bercakap tentang graphene, tetapi sebenarnya kami bercakap tentang sejumlah besar pilihan yang sedang dikaji. Perkara bergerak ke arah yang betul.”
Artikel ini telah dikemas kini menggunakan teknologi kecerdasan buatan, disemak fakta dan diedit oleh editor HowStuffWorks.
Pengeluar peralatan sukan Head telah menggunakan bahan yang menakjubkan ini. Raket tenis Graphene XT mereka mendakwa 20% lebih ringan pada berat yang sama. Ini adalah teknologi yang benar-benar revolusioner!
`;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 .replaceAll('”pt','”pt'+t.id+”_”); kembalikan e+=`\n\t\t\t\t
Masa siaran: Nov-21-2023