ग्राफिन भनेको के हो? एक अविश्वसनीय जादुई सामग्री

हालका वर्षहरूमा, सुपरमटेरियल ग्राफिनमा धेरै ध्यान दिइएको छ। तर graphene के हो? खैर, एउटा पदार्थ कल्पना गर्नुहोस् जुन स्टिल भन्दा 200 गुणा बलियो छ, तर कागज भन्दा 1000 गुणा हल्का छ।
2004 मा, म्यानचेस्टर विश्वविद्यालयका दुई वैज्ञानिकहरू, आन्द्रेई गेइम र कोन्स्टान्टिन नोवोसेलोभले ग्रेफाइटसँग "खेले"। हो, उही चीज तपाईले पेन्सिलको टुप्पोमा फेला पार्नुहुन्छ। तिनीहरू सामग्रीको बारेमा उत्सुक थिए र यो एक तहमा हटाउन सकिन्छ कि भनेर जान्न चाहन्थे। त्यसैले तिनीहरूले एक असामान्य उपकरण फेला पारे: डक्ट टेप।
"तपाईंले ग्रेफाइट वा अभ्रकमाथि [टेप] राख्नुहुन्छ र त्यसपछि माथिल्लो तहको बोक्रा फ्याँक्नुहुन्छ," हेमले बीबीसीलाई बताए। ग्रेफाइट फ्लेक्सहरू टेपबाट उड्छन्। त्यसपछि टेपलाई आधामा फोल्ड गर्नुहोस् र यसलाई शीर्ष पानामा टाँस्नुहोस्, त्यसपछि तिनीहरूलाई फेरि अलग गर्नुहोस्। त्यसपछि तपाइँ यो प्रक्रिया 10 वा 20 पटक दोहोर्याउनुहोस्।
“प्रत्येक पटक फ्लेक्सहरू पातलो र पातलो फ्लेक्समा टुक्रिन्छ। अन्तमा, धेरै पातलो फ्लेक्स बेल्टमा रहन्छ। तपाईंले टेप विघटन गर्नुभयो र सबै विघटन हुन्छ।"
अचम्मको कुरा, टेप विधिले अद्भुत काम गर्यो। यो चाखलाग्दो प्रयोगले एकल-तह ग्राफिन फ्लेक्सको खोजको नेतृत्व गर्‍यो।
२०१० मा, हेम र नोवोसेलोभले कुखुराको तार जस्तै हेक्सागोनल जालीमा व्यवस्थित कार्बन परमाणुहरू मिलेर बनेको सामग्री ग्राफिनको खोजको लागि भौतिकशास्त्रमा नोबेल पुरस्कार प्राप्त गरे।
ग्राफिन यति अचम्मको हुनुको मुख्य कारण यसको संरचना हो। पुरानो ग्राफिनको एकल तह हेक्सागोनल जाली संरचनामा व्यवस्थित कार्बन परमाणुहरूको तहको रूपमा देखिन्छ। यो परमाणु-स्केल हनीकोम्ब संरचनाले ग्राफिनलाई यसको प्रभावशाली बल दिन्छ।
ग्राफिन पनि एक विद्युतीय सुपरस्टार हो। कोठाको तापक्रममा, यसले कुनै पनि अन्य सामग्री भन्दा राम्रो बिजुली सञ्चालन गर्दछ।
हामीले छलफल गरेका ती कार्बन परमाणुहरू सम्झनुहोस्? ठीक छ, तिनीहरू प्रत्येकसँग अतिरिक्त इलेक्ट्रोन हुन्छ जसलाई पाइ इलेक्ट्रोन भनिन्छ। यो इलेक्ट्रोन स्वतन्त्र रूपमा चल्छ, यसले थोरै प्रतिरोधको साथ ग्राफिनको धेरै तहहरू मार्फत प्रवाह सञ्चालन गर्न अनुमति दिन्छ।
म्यासाचुसेट्स इन्स्टिच्युट अफ टेक्नोलोजी (एमआईटी) मा ग्राफिनमा भर्खरको अनुसन्धानले लगभग जादुई कुरा पत्ता लगाएको छ: जब तपाईले थोरै (केवल 1.1 डिग्री) ग्रेफिनको दुई तहलाई पङ्क्तिबद्धताबाट घुमाउनुहुन्छ, ग्राफिन सुपरकन्डक्टर बन्छ।
यसको मतलब यसले प्रतिरोध वा तातो बिना बिजुली सञ्चालन गर्न सक्छ, कोठाको तापक्रममा भविष्यको सुपरकन्डक्टिविटीको लागि रोमाञ्चक सम्भावनाहरू खोल्छ।
ग्राफिनको सबैभन्दा प्रत्याशित अनुप्रयोग ब्याट्रीहरूमा छ। यसको उच्च चालकताको लागि धन्यवाद, हामी ग्राफिन ब्याट्रीहरू उत्पादन गर्न सक्छौं जुन आधुनिक लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू भन्दा छिटो र लामो समयसम्म चार्ज हुन्छ।
सामसुङ र Huawei जस्ता केही ठूला कम्पनीहरूले हाम्रा दैनिक ग्याजेटहरूमा यी प्रगतिहरू परिचय गराउने उद्देश्यले यो बाटो अपनाएका छन्।
"२०२४ सम्ममा हामीले ग्राफिन उत्पादनहरूको दायरा बजारमा ल्याउने अपेक्षा गर्छौं," क्याम्ब्रिज ग्राफिन सेन्टरका निर्देशक र युरोपेली ग्राफिनद्वारा सञ्चालित ग्राफिन फ्ल्यागशिपका अनुसन्धानकर्ता एन्ड्रिया फेरारीले भने। कम्पनीले संयुक्त परियोजनाहरूमा १ अर्ब युरो लगानी गर्दैछ। परियोजनाहरू। गठबन्धनले ग्राफिन प्रविधिको विकासलाई गति दिन्छ।
फ्ल्यागशिपका अनुसन्धान साझेदारहरूले पहिले नै ग्राफिन ब्याट्रीहरू सिर्जना गर्दैछन् जसले आजका उत्कृष्ट उच्च-ऊर्जा ब्याट्रीहरू भन्दा २०% बढी क्षमता र १५% बढी ऊर्जा प्रदान गर्दछ। अन्य टोलीहरूले ग्राफिनमा आधारित सौर्य सेलहरू बनाएका छन् जुन सूर्यको किरणलाई बिजुलीमा रूपान्तरण गर्न २० प्रतिशत बढी कुशल छन्।
जबकि त्यहाँ केही प्रारम्भिक उत्पादनहरू छन् जसले ग्राफिनको सम्भाव्यतालाई प्रयोग गरेको छ, जस्तै हेड खेलकुद उपकरणहरू, उत्तम आउन बाँकी छ। फेरारीले उल्लेख गरेझैं: "हामी ग्राफिनको बारेमा कुरा गर्छौं, तर वास्तवमा हामी अध्ययन भइरहेको विकल्पहरूको ठूलो संख्याको बारेमा कुरा गर्दैछौं। कुरा सही दिशामा गइरहेको छ। ”
यो लेख आर्टिफिसियल इन्टेलिजेन्स टेक्नोलोजी प्रयोग गरेर अद्यावधिक गरिएको छ, तथ्य-जाँच गरिएको छ, र HowStuffWorks सम्पादकहरू द्वारा सम्पादन गरिएको छ।
खेलकुद उपकरण निर्माता हेडले यो अद्भुत सामग्री प्रयोग गरेको छ। तिनीहरूको ग्राफिन XT टेनिस रैकेटले उही वजनमा 20% हल्का भएको दाबी गर्दछ। यो साँच्चै क्रान्तिकारी प्रविधि हो!
`;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); सबै बदल्नुहोस्('"pt','"pt'+t.id+"_"); e+=`\n\t\t\t\t फर्काउनुहोस्