Katika miaka ya hivi karibuni, umakini mkubwa umelipwa kwa graphene ya hali ya juu. Lakini graphene ni nini? Naam, fikiria dutu ambayo ina nguvu mara 200 kuliko chuma, lakini mara 1000 nyepesi kuliko karatasi.
Mnamo 2004, wanasayansi wawili kutoka Chuo Kikuu cha Manchester, Andrei Geim na Konstantin Novoselov, "walicheza" na grafiti. Ndio, kitu kile kile unachopata kwenye ncha ya penseli. Walikuwa na hamu ya kujua nyenzo na walitaka kujua ikiwa inaweza kuondolewa katika safu moja. Kwa hiyo walipata chombo kisicho kawaida: mkanda wa duct.
"Unaweka [mkanda] juu ya grafiti au mica na kisha kung'oa safu ya juu," Heim alielezea BBC. Vipande vya grafiti huruka kutoka kwenye mkanda. Kisha piga mkanda kwa nusu na uifanye kwenye karatasi ya juu, kisha uwatenganishe tena. Kisha kurudia utaratibu huu mara 10 au 20.
"Kila wakati flakes huvunjika na kuwa flakes nyembamba na nyembamba. Mwishoni, flakes nyembamba sana hubakia kwenye ukanda. Unayeyusha kanda na kila kitu kinayeyuka.”
Kwa kushangaza, njia ya tepi ilifanya maajabu. Jaribio hili la kuvutia lilisababisha ugunduzi wa flakes za graphene za safu moja.
Mnamo mwaka wa 2010, Heim na Novoselov walipokea Tuzo la Nobel katika Fizikia kwa ugunduzi wao wa graphene, nyenzo inayojumuisha atomi za kaboni zilizopangwa katika kimiani cha hexagonal, sawa na waya wa kuku.
Moja ya sababu kuu za graphene ni ya kushangaza ni muundo wake. Safu moja ya graphene safi inaonekana kama safu ya atomi za kaboni iliyopangwa katika muundo wa kimiani wa hexagonal. Muundo huu wa asali ya kiwango cha atomiki huipa graphene nguvu zake za kuvutia.
Graphene pia ni nyota ya umeme. Kwa joto la kawaida, hufanya umeme bora zaidi kuliko nyenzo nyingine yoyote.
Unakumbuka hizo atomi za kaboni tulizojadili? Kweli, kila moja ina elektroni ya ziada inayoitwa pi elektroni. Elektroni hii husogea kwa uhuru, ikiiruhusu kufanya upitishaji kupitia tabaka nyingi za graphene na upinzani mdogo.
Utafiti wa hivi majuzi wa graphene katika Taasisi ya Teknolojia ya Massachusetts (MIT) umegundua kitu karibu cha kichawi: unapozungusha kidogo (digrii 1.1) tabaka mbili za graphene kutoka kwa mpangilio, graphene inakuwa superconductor.
Hii ina maana inaweza kuendesha umeme bila upinzani au joto, kufungua uwezekano wa kusisimua kwa superconductivity ya baadaye katika joto la kawaida.
Mojawapo ya programu zinazotarajiwa zaidi za graphene ni katika betri. Shukrani kwa upitishaji wake bora, tunaweza kuzalisha betri za graphene zinazochaji haraka na hudumu kwa muda mrefu kuliko betri za kisasa za lithiamu-ion.
Baadhi ya makampuni makubwa kama vile Samsung na Huawei tayari yamechukua njia hii, yakilenga kutambulisha maendeleo haya katika vifaa vyetu vya kila siku.
"Kufikia 2024, tunatarajia anuwai ya bidhaa za graphene kuwa kwenye soko," Andrea Ferrari, mkurugenzi wa Kituo cha Graphene cha Cambridge na mtafiti katika Graphene Bendera, mpango unaoendeshwa na Graphene ya Ulaya. Kampuni inawekeza euro bilioni 1 katika miradi ya pamoja. miradi. Muungano huo unaharakisha maendeleo ya teknolojia ya graphene.
Washirika wa utafiti wa Flagship tayari wanaunda betri za graphene ambazo hutoa uwezo wa 20% zaidi na 15% ya nishati zaidi kuliko betri bora zaidi za kisasa za nishati ya juu. Timu nyingine zimeunda seli za jua zenye graphene ambazo zina ufanisi zaidi wa asilimia 20 katika kubadilisha mwanga wa jua kuwa umeme.
Ingawa kuna bidhaa za mapema ambazo zimetumia uwezo wa graphene, kama vile vifaa vya michezo vya Head, bora zaidi bado zinakuja. Kama Ferrari alivyosema: "Tunazungumza juu ya graphene, lakini kwa kweli tunazungumza juu ya idadi kubwa ya chaguzi zinazosomwa. Mambo yanakwenda katika mwelekeo sahihi.”
Makala haya yamesasishwa kwa kutumia teknolojia ya kijasusi bandia, kukaguliwa ukweli, na kuhaririwa na wahariri wa HowStuffWorks.
Mtengenezaji wa vifaa vya michezo Mkuu ametumia nyenzo hii ya kushangaza. Raketi yao ya tenisi ya Graphene XT inadai kuwa nyepesi kwa 20% kwa uzani sawa. Hii ni teknolojia ya mapinduzi kweli!
`;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. .replaceAll('”pt','”pt'+t.id+”_”); rudisha e+=`\n\t\t\t\t
Muda wa kutuma: Nov-21-2023