blueboxerwebdesign.com

Ако сте били близо до научно списание през последното десетилетие, ще срещнете някаква форма на превъзходство за графена-двуизмерния чудесен материал, който обещава да трансформира всичко от компютрите към биомедицината.

Има много шум около приложенията на графен, благодарение на няколко забележителни свойства. Той е 1 милион пъти по -тънък от човешката коса, но 200 пъти по -здрав от стоманата. Той е гъвкав, но може да действа като перфектна бариера и е отличен проводник на електричество. Сложете всичко това заедно и ще имате материал с множество потенциално революционни приложения.

Какво е графен?

Графенът е въглерод, но в решетка от пчелна пита с дебелина един атом. Ако се върнете към старите си уроци по химия, ще запомните, че материалите, съставени изцяло от въглерод, могат да имат драстично различни свойства, в зависимост от това как са подредени атомите му (различни алотропи). Графитът във вашия молив например е мек и тъмен в сравнение с твърдия и прозрачен диамант във вашия годежен пръстен. Изработените от човека въглеродни структури не се различават; топката Buckminsterfullerene действа по различен начин спрямо навитата подредба на въглеродните нанотръби.

Графенът е направен от лист въглеродни атоми в шестоъгълна решетка. От гореизброените, той е най-близък по форма до графита, но докато този материал е направен от двуизмерни листове въглерод, задържан слой върху слой от слаби междумолекулни връзки, графенът е с дебелина само на един лист. Ако можете да отлепите единичен, висок с един атом слой въглерод от графит, ще имате графен.

Слабите междумолекулни връзки в графита го правят да изглежда мек и люспест, но самите въглеродни връзки са здрави. Това означава, че лист, съставен единствено от тези въглеродни връзки, е здрав - около 200 пъти повече от най -здравата стомана, като в същото време е гъвкав и прозрачен.

Графенът е теоретизиран дълго време и случайно е произведен в малки количества толкова дълго, колкото хората използват графитни моливи. Основната му изолация и откритие обаче е свързана с работата на Андре Гейм и Константин Новоселов през 2014 г. в университета в Манчестър. Според съобщенията двамата учени са провели „експерименти в петък вечер“, където ще тестват идеи извън ежедневната си работа. По време на една от тези сесии изследователите използваха скоч, за да отстранят тънки слоеве въглерод от бучка графит. Това новаторско изследване в крайна сметка доведе до търговското производство на графен.

След като спечелиха Нобеловата награда за физика през 2010 г., Гейм и Новоселов дариха дозатора на лентата на Нобеловия музей.

За какво може да се използва графен?

Едно важно нещо, което трябва да се отбележи, е, че учените разработват всякакви материали на базата на графен. Това означава, че вероятно е по -добре да мислим за „графени“, по същия начин, по който бихме мислили за пластмаси. По същество появата на графен има възможност да доведе до изцяло нова категория материали, а не само до един нов материал.

Вижте свързано Какво е турбуленция? Разкриването на един от въпросите за милиони долари във физиката „Диамантеният дъжд“, открит на Уран, е пресъздаден на Земята-и това може да помогне за решаването на нарастващата ни енергийна криза Квантовите изчисления стават пълнолетни

По отношение на приложенията се правят изследвания в толкова широки области като биомедицината и електрониката за защита на културите и опаковане на храни. Възможността за промяна на повърхностните свойства на графен, например, би могла да го направи изключителен материал за доставка на лекарства, докато проводимостта и гъвкавостта на материала биха могли да предвещат ново поколение схеми със сензорен екран или сгъваеми носими устройства.

Фактът, че графенът е способен да образува перфектна бариера за течности и газове, означава, че може да се използва и с други материали за филтриране на произволен брой съединения и елементи - включително хелий, който е изключително труден за блокиране газ. Това има редица приложения, когато става въпрос за промишлеността, но също така може да се окаже много полезно за екологичните нужди около филтрирането на водата.

Мултифункционалните свойства на графена отварят вратите за огромно количество композитни приложения. Докато много мисли са били разгледани как тя може да засили вече съществуващите технологии, непрекъснатият напредък в тази област в крайна сметка ще доведе до изцяло нови области, които преди това биха били невъзможни. Можем ли да видим как се появява изцяло нов клас аерокосмическо инженерство? Какво ще кажете за оптичните импланти с разширена реалност? От външния вид 21 -ви век е моментът, в който ще разберем.