Ako ste bili u blizini znanstvenog časopisa tijekom posljednjeg desetak godina, naići ćete na neki oblik superlativa o grafenu - dvodimenzionalnom čudesnom materijalu koji obećava da će sve transformirati od računalstva do biomedicine.
Puno je hipe oko primjene grafena, zahvaljujući pregršt izvanrednih svojstava. Milijun je puta tanji od ljudske kose, ali 200 puta jači od čelika. Fleksibilan je, ali može djelovati kao savršena prepreka i izvrstan je vodič električne energije. Sve to spojite i imate materijal s mnoštvom potencijalno revolucionarnih aplikacija.
kako izbrisati poruke na ios 10
Što je grafen?
Grafen je ugljik, ali u rešetki od saća debljine jednog atoma. Ako posegnete za svojim starim lekcijama kemije, sjetit ćete se da materijali koji su u potpunosti sastavljeni od ugljika mogu imati drastično različita svojstva, ovisno o tome kako su raspoređeni njegovi atomi (različiti alotropi). Grafit u olovci, na primjer, mekan je i taman u usporedbi s tvrdim i prozirnim dijamantom u vašem zaručničkom prstenu. Strukture ugljika stvorene čovjekom ne razlikuju se; Buckminsterfullerene u obliku lopte djeluje drugačije od namotanih rasporeda ugljikovih nanocijevi.
Grafen je izrađen od sloja atoma ugljika u heksagonalnoj rešetki. Od gore navedenog, oblikom je najbliži grafitu, ali dok je taj materijal izrađen od dvodimenzionalnih listova ugljika koji se sloj po sloj drže slabim međumolekularnim vezama, grafen je debeo samo jedan list. Da ste mogli odlijepiti jedan, jedan atom visok sloj ugljika iz grafita, imali biste grafen.
Zbog slabih međumolekularnih veza u grafitu čini se mekanim i mršavim, ali same karbonske veze su robusne. To znači da je lim koji se sastoji isključivo od tih ugljikovih veza čvrst - otprilike 200 puta više od najčvršćeg čelika, a istovremeno je fleksibilan i proziran.
Grafen se dugo teoretizira i slučajno se proizvodi u malim količinama sve dok ljudi koriste grafitne olovke. Njegova je glavna izolacija i otkriće, međutim, vezano za rad Andre Geima i Konstantina Novoselova, 2014. godine na Sveučilištu u Manchesteru. Dvoje znanstvenika navodno su održavali eksperimente u petak navečer, gdje bi iskušavali ideje izvan svojih dnevnih poslova. Tijekom jedne od ovih sesija, istraživači su pomoću škotske trake uklonili tanke slojeve ugljika s grude grafita. Ovo pionirsko istraživanje na kraju je dovelo do komercijalne proizvodnje grafena.
Nakon što su 2010. osvojili Nobelovu nagradu za fiziku, Geim i Novoselov darovali su Nobelov muzej za izdavanje vrpce.
izbornik Windows 10 Start ne radi 2019
Za što se može koristiti grafen?
Jedna važna stvar koju treba napomenuti jest da znanstvenici razvijaju sve vrste materijala na bazi grafena. To znači da je vjerojatno bolje razmišljati o grafenima, na isti način kao što bismo mislili o plastikama. U osnovi, pojava grafena može doseći potpuno novu kategoriju materijala, a ne samo jedan novi materijal.
Pogledajte povezano Što je turbulencija? Otkrivanje jednog od milionskih pitanja fizike 'Dijamantna kiša' pronađena na Uranu ponovno je stvoreno na Zemlji - i moglo bi pomoći u rješavanju naše rastuće energetske krize Kvantno računanje postaje punoljetno
Što se tiče primjena, istražuju se područja s tako širokim rasponom kao što su biomedicina i elektronika, kako bi se zaštitili usjevi i pakirala hrana. Mogućnost modificiranja površinskih svojstava grafena, na primjer, mogla bi ga učiniti izvanrednim materijalom za isporuku lijekova, dok bi vodljivost i fleksibilnost materijala mogle najaviti novu generaciju sklopova osjetljivih na dodir ili sklopivih nosivih uređaja.
Činjenica da je grafen sposoban stvoriti savršenu prepreku za tekućine i plinove znači da se također može koristiti s drugim materijalima za filtriranje bilo kojeg broja spojeva i elemenata - uključujući helij, koji je izuzetno teško blokirati. Ovo ima niz primjena kada je riječ o industriji, ali bi se moglo pokazati vrlo korisnim za potrebe okoliša oko filtriranja vode.
Višenamjenska svojstva grafena otvaraju vrata za ogromnu količinu kompozitnih namjena. Iako se puno razmišljalo o tome kako može potaknuti već postojeće tehnologije, kontinuirani napredak na terenu na kraju će dovesti do sasvim novih područja koja bi prije bila nemoguća. Možemo li vidjeti potpuno novu klasu zrakoplovnog inženjerstva? Što je s optičkim implantatima proširene stvarnosti? Iz njegova izgleda, saznajemo 21. stoljeće.
