Графен – это двухмерная сотовая структура атомов углерода, которая революционизирует технологию. Его открытие было настолько значительным, что принесло российским ученым Андре Гейму и Константину Новоселову Нобелевскую премию по физике 2010 года. Вот несколько причин, по которым графен важен.
Это двухмерный материал.
Почти каждый материал, с которым мы сталкиваемся, трехмерен. Мы только начинаем понимать, как меняются свойства материала, когда он превращается в двумерный массив. Характеристики графена сильно отличаются от характеристик графита, который представляет собой соответствующее трехмерное расположение углерода. Изучение графена помогает нам предсказать, как другие материалы могут вести себя в двумерной форме.
Графен имеет лучшую электропроводность из всех материалов.
Электричество очень быстро течет через простой сотовый лист. Большинство проводников, с которыми мы сталкиваемся, – это металлы, но графен основан на неметалле – углероде. Это позволяет выработке электричества течь в условиях, когда нам может не понадобиться металл. Какие это будут условия? Мы только начинаем отвечать на этот вопрос!
Графен можно использовать для создания очень маленьких устройств.
Графен проводит столько электричества в столь маленьком пространстве, что его можно использовать для разработки миниатюрных сверхбыстрых компьютеров и транзисторов. Эти устройства должны требовать минимального количества энергии для их поддержки. Графен также гибкий, прочный и прозрачный.
Открывает исследования в области релятивистской квантовой механики.
Графен можно использовать для проверки предсказаний квантовой электродинамики. Это новая область исследований, поскольку нелегко найти материал, отображающий частицы Дирака. Самое приятное, что графен – это не какой-то экзотический материал. Это то, что может сделать каждый!
Факты о графене
- Слово «графен» относится к одно- слой из гексагонально расположенных атомов углерода. Если графен находится в другом расположении, это обычно указывается. Например, двухслойный графен и многослойный графен – это другие формы, которые может принимать материал.
- Так же, как алмаз или графит, графен представляет собой аллотроп углерода. В частности, он состоит из sp 2 связанных атомов углерода, у которых длина связи между атомами составляет 0,142 нм.
- Три наиболее полезных свойства графена заключаются в том, что он чрезвычайно прочный (в 100–300 раз прочнее стали), он проводящий (самый известный проводник тепла при комнатной температуре, с плотностью электрического тока на 6 порядков выше, чем у меди) и гибкий.
- Графен – самый тонкий и легкий из известных материалов. Лист графена площадью 1 квадратный метр весит всего 0,0077 грамма, но при этом способен выдерживать до четырех килограммов веса..
- Лист графена от природы прозрачен.
Возможное использование графена
Ученые только начинают исследовать множество возможных применений графена. Некоторые из разрабатываемых технологий включают:
- Сверхбыстрая зарядка аккумуляторов.
- Сбор радиоактивных материалов. отходы для упрощения очистки.
- Более быстрая флэш-память.
- Более прочные и сбалансированные инструменты и спортивное снаряжение, например теннисные ракетки.
- Ультратонкие сенсорные экраны, которые можно наклеить на прочный материал.
- Электронная бумага на основе графена, в которую можно добавлять новую информацию.
- Быстро и эффективные биосенсорные устройства 200 для измерения глюкозы в крови, холестерина и, возможно, вашей ДНК.
- Наушники с феноменальной частотной характеристикой.
- Суперконденсаторы, которые существенно делают батареи устаревшими.
- Новые водонепроницаемые покрытия.
- Гибкие батареи.
- Более прочные и легкие самолеты и броня.
- Помощь тканям. регенерация.
- Превращение соленой воды в питьевую.
- Бионические устройства, которые могут напрямую подключаться к нейронам вашего тела.