Co to jest grafen?

Wada tkwi w jego niezwykłych i niespotykanych właściwościach: jest niesamowicie wytrzymała (200 razy mocniejsza od stali), elastyczna, lekka i przezroczysta, jest również doskonałym przewodnikiem termicznym i elektrycznym oraz ma zdolność przesyłania danych 10 razy szybciej niż optyczna włókno.
Jego rozwój został nagrodzony przez środowisko naukowe, przyznając prestiżową Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 2010 roku dwóm naukowcom, [color = rgb (11,0,128)] Andréy Gueim [/ color] [color = rgb (37 , 37,37)] oraz [/ kolor] [kolor = rgb (11,0,128)] Konstantín Novosiólov [/ kolor]; Chociaż materiał ten jest znany od ponad 5 dekad, materiał ten został zsyntetyzowany w 2004 roku przez tych dwóch naukowców pochodzenia rosyjskiego.
Jeśli nigdy nie słyszałeś o tym materiale, z pewnością widziałeś obrazy elastycznych telefonów komórkowych, zwijanych na nadgarstku lub ekranów komputerowych, które przepuszczają światło, o grubości prawie niezauważalnej dla ludzkiego oka. Oto, co grafen może wnieść do technologii, rewolucja niemożliwa do oszacowania. Nieuniknione jest myślenie o futurystycznych filmach, takich jak Raport mniejszości.
Czym jest grafen i jakie jest jego pochodzenie?Grafen jest otrzymywany z węgla i składa się z atomów o strukturze heksagonalnej. Podobnie jak grafit, mając grubość tylko jednego atomu, grafen przewyższa diament pod względem twardości i ma niewłaściwą zdolność gięcia dla materiału o takiej wytrzymałości.
Skąd pozyskiwany jest grafen?Obecnie do syntezy grafenu stosuje się kilka technik. Pozyskiwanie niewielkich próbek wydaje się proste, a najczęstszą metodą jest ich ekstrakcja za pomocą prostej taśmy klejącej jako narzędzia, ekstrahując cienkie warstwy grafitu aż do uzyskania grafenu o grubości warstwy jednej cząsteczki.
W przemyśle grafen otrzymuje się poprzez zastosowanie różnych procesów:

• Poprzez gaz metanowy jest przekształcany dzięki zastosowaniu reaktora CVD, przekształcając gaz w arkusze grafenowe.

• Za pomocą myjki ultradźwiękowej. Grafit jest utleniany w celu uzyskania tlenku grafitu, proszku zawieszonego w wodzie, który dzięki myjkom ultradźwiękowym oddziela różne arkusze grafenu.

Problem z grafenem polega na wysokich kosztach jego produkcji na dużą skalę. W różnych procesach czystość grafenu idzie w przeciwnym kierunku do wielkości produkcji: im więcej grafenu uzyskuje się z tego samego procesu, tym większe zanieczyszczenia z niego wynikają.
Grafen jest wytwarzany z węgla, materiału powszechnie występującego. To niewiarygodne, że ten materiał można uzyskać za pomocą prostego długopisu. Tak proste i jednocześnie złożone. Poszukiwania i odkrycia w sprawach syntezy oraz możliwości uzyskiwania dużych ilości przy rozsądnych kosztach będą oznaczać sukces i codzienne użytkowanie tego wspaniałego materiału, który przyniesie nam postęp, w różnych dziedzinach badania i przemysł.
Zobacz poniżej możliwe zastosowania grafenu:

• Elastyczne i znacznie bardziej odporne na wstrząsy telefony komórkowe

• Większa prędkość Internetu. Dzięki swoim doskonałym właściwościom jako przewodnik energii i informacji.

• Baterie z elektrodami grafenowymi do baterii do telefonów, które działają 10 razy dłużej niż bateria litowa i ładują się z zadziwiającą szybkością. Większa ładowność przy mniejszej wadze.

• Panele słoneczne wykonane z arkuszy grafenowych. Będąc doskonałym kierowcą, znacznie efektywniej wykorzystują otrzymaną energię (x3).

• Zastosowanie w elementach tekstylnych i innych materiałach wymagających osłony, takich jak kamizelki kuloodporne.

• Kable grafenowe zastępujące zwykłe kable światłowodowe.

W dziedzinie medycyny, nowe drzwi do nadziei otwierają się również w leczeniu raka, dzięki tlenkowi grafenu, który działa jako lek działający na zaatakowane komórki, całkowicie nieszkodliwy dla zdrowych komórek.
Bez względu na swoje właściwości, znaczenie tego rewolucyjnego materiału będzie, jak można było przewidzieć, bardzo pozytywnie wpłynąć na gospodarkę niektórych krajów; W ten sposób Unia Europejska zamierza kierować badaniami, rozwojem i zastosowaniami grafenu. W 2013 r. inwestycje w badania i rozwój zostały dokonane w interesie publicznym, a kwota ta przekracza 1 miliard euro.
Obecnie istnieje wiele patentów rozsianych po całym świecie. Chiny i Stany Zjednoczone znajdują się na szczycie listy krajów o największej liczbie patentów.
StreszczenieIstnieje wiele firm, które powstały od czasu ich odkrycia. Od firm zajmujących się wydobyciem węgla, przez firmy laboratoryjne badające ten materiał i otwierające nowe pola badawcze, po firmy zajmujące się komercjalizacją. Istnieje wiele możliwych zastosowań, które są intuicyjne i wynikają z jego cech, wiele branż, które wykazały zainteresowanie, ale niewiele rzeczywistych zastosowań, które widzieliśmy na rynku.
W ostatnich miesiącach pojawiły się informacje o żarówkach, które w porównaniu z obecnymi pozwolą zaoszczędzić energię i będą miały dłuższą żywotność. Nie są jeszcze skomercjalizowane, ale wydaje się, że już niedługo „ujrzą światło”. Nigdy lepiej nie powiedziane.
Krótko mówiąc, istnieje wiele zakładów na ten materiał i na całym świecie. Aż trudno uwierzyć, że wysokie inwestycje i lata poświęcenia nie prowadzą do powstania ekonomicznie opłacalnych procesów produkcyjnych. Jego masowa produkcja mogłaby przynieść światu rewolucyjne i zaskakujące efekty, zastępując materiały takie jak krzem lub nie idąc dalej, plastik.

Grafen czy science fiction? Przyszłość jest bliżej.