Son yıllarda süper malzeme grafene çok fazla ilgi gösterildi. Peki grafen nedir? Peki çelikten 200 kat daha güçlü, kağıttan 1000 kat daha hafif bir madde hayal edin.
2004 yılında Manchester Üniversitesi'nden iki bilim adamı, Andrei Geim ve Konstantin Novoselov grafitle "oynadı". Evet, kalemin ucunda bulduğunuz şeyin aynısı. Malzemeyi merak ediyorlardı ve tek kat halinde çıkarılıp çıkarılamayacağını öğrenmek istiyorlardı. Böylece alışılmadık bir araç buldular: koli bandı.
Heim, BBC'ye şöyle açıkladı: "Bantı grafit veya mika üzerine yerleştiriyorsunuz ve ardından üst katmanı soyuyorsunuz." Grafit pulları banttan uçuyor. Daha sonra bandı ikiye katlayıp üst sayfaya yapıştırın ve ardından tekrar ayırın. Daha sonra bu işlemi 10 veya 20 kez tekrarlıyorsunuz.
“Her seferinde pullar giderek daha ince pullara ayrılıyor. Sonunda bant üzerinde çok ince pullar kalıyor. Bandı çözersen her şey çözülür.”
Şaşırtıcı bir şekilde bant yöntemi harikalar yarattı. Bu ilginç deney, tek katmanlı grafen pullarının keşfine yol açtı.
Heim ve Novoselov, kümes teline benzer şekilde altıgen bir kafes şeklinde düzenlenmiş karbon atomlarından oluşan bir malzeme olan grafeni keşfetmeleri nedeniyle 2010 yılında Nobel Fizik Ödülü'nü aldı.
Grafenin bu kadar şaşırtıcı olmasının ana nedenlerinden biri yapısıdır. Tek bir saf grafen tabakası, altıgen bir kafes yapısında düzenlenmiş bir karbon atomu tabakası olarak ortaya çıkıyor. Bu atomik ölçekteki petek yapısı, grafene etkileyici gücünü verir.
Grafen aynı zamanda bir elektrik süperstarıdır. Oda sıcaklığında elektriği diğer malzemelerden daha iyi iletir.
Tartıştığımız karbon atomlarını hatırlıyor musun? Her birinin pi elektronu adı verilen fazladan bir elektronu var. Bu elektron serbestçe hareket ederek, çok az dirençle birden fazla grafen katmanı boyunca iletim gerçekleştirmesine olanak tanır.
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nde (MIT) grafen üzerine yapılan son araştırmalar neredeyse sihirli bir şey keşfetti: iki grafen katmanını hafifçe (sadece 1,1 derece) hizadan çıkardığınızda, grafen bir süper iletken haline gelir.
Bu, elektriği direnç veya ısı olmadan iletebileceği ve oda sıcaklığında gelecekteki süperiletkenlik için heyecan verici olasılıkların önünü açabileceği anlamına geliyor.
Grafenin en çok beklenen uygulamalarından biri pillerdir. Üstün iletkenliği sayesinde modern lityum iyon pillere göre daha hızlı şarj olan ve daha uzun ömürlü grafen piller üretebiliyoruz.
Samsung ve Huawei gibi bazı büyük şirketler, bu ilerlemeleri günlük cihazlarımıza dahil etmek amacıyla zaten bu yola başvurdu.
Cambridge Graphene Center direktörü ve Avrupa Graphene tarafından yürütülen bir girişim olan Graphene Flagship araştırmacısı Andrea Ferrari, "2024 yılına kadar bir dizi grafen ürününün piyasada olmasını bekliyoruz" dedi. Şirket ortak projelere 1 milyar euro yatırım yapıyor. projeler. İttifak grafen teknolojisinin gelişimini hızlandırıyor.
Flagship'in araştırma ortakları halihazırda günümüzün en iyi yüksek enerjili pillerinden %20 daha fazla kapasite ve %15 daha fazla enerji sağlayan grafen piller üretiyor. Diğer ekipler, güneş ışığını elektriğe dönüştürmede yüzde 20 daha verimli olan grafen bazlı güneş pilleri yarattı.
Head spor malzemeleri gibi grafenin potansiyelini kullanan bazı erken ürünler olsa da, en iyisi henüz gelmedi. Ferrari'nin belirttiği gibi: "Grafenden bahsediyoruz, ancak gerçekte üzerinde çalışılan çok sayıda seçenekten bahsediyoruz. İşler doğru yönde ilerliyor."
Bu makale yapay zeka teknolojisi kullanılarak güncellendi, doğruluk kontrolü yapıldı ve HowStuffWorks editörleri tarafından düzenlendi.
Spor ekipmanı üreticisi Head bu muhteşem malzemeyi kullandı. Graphene XT tenis raketlerinin aynı ağırlıkta %20 daha hafif olduğu iddia ediliyor. Bu gerçekten devrim niteliğinde bir teknoloji!
`;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=t.body_html .replaceAll('”pt','”pt'+t.id+”_”); dönüş e+=`\n\t\t\t\t
Gönderim zamanı: 21 Kasım 2023