მეცნიერება

რევოლუციური საოცრების მასალა: გრაფენი

რევოლუციური საოცრების მასალა: გრაფენი

[სურათის წყარო: AlexanderAlUS ,, ვიკიპედია]

სილიციუმს ბევრი იცნობს, მაგრამ, როგორც ჩანს, ახალ საკვირველ მასალას, სახელად გრაფენს, შეუძლია ჩაანაცვლოს იგი ყველა სახის სხვადასხვა ინდუსტრიაში. გრაფენი არის ერთი ატომის სისქის მასალა, რომელიც ელექტროენერგიას უკეთესად ატარებს ვიდრე ვერცხლი, სითბოს უკეთესად ატარებს ვიდრე ბრილიანტები და უფრო ძლიერია ვიდრე ფოლადი. ელექტრონებს შეუძლიათ გრაფენის გადალახვა სინათლის თითქმის სიჩქარით, თითქმის 250 ჯერ უფრო სწრაფად ვიდრე ისინი მოძრაობენ სილიციუმის საშუალებით. მისი სიძლიერე განპირობებულია ნახშირბადის ატომების მჭიდროდ შეფუთული ექვსკუთხა წყობით. გრაფენი ნახშირბადის ერთადერთი ფორმაა, რომელშიც ყველა ატომი ხელმისაწვდომია ქიმიური რეაქციისთვის ორი მხრიდან.

იმის გასაგებად, თუ რა არის გრაფინი, ნახეთ SciShow- ის ეს ვიდეო.

გრაფენმა შეიძლება მოახდინოს რევოლუცია ამ ადგილებში: სუპერ სწრაფი გამოთვლა, მზის პანელები, წარმოუდგენლად მსუბუქი აცვიათ, მოქნილი ტელეფონები, სქემები, ტრანზისტორები და ამან შეიძლება გამოიწვიოს ბატარეები უფრო მეტი სიმძლავრით, ვიდრე დღევანდელი კვების ბლოკები. ეს ნიშნავს, რომ სმარტფონებისათვის დამუხტვა მხოლოდ კვირაში ერთხელ უნდა მოხდეს, ვიდრე ყოველდღიური. სახლები, შენობები, მანქანები და ტანსაცმელი შეიძლება დაფარული იყოს გრაფინით მოცული ფოტოელექტრული მზის ელემენტებით განახლებადი ენერგიის ახალი ეპოქის დასაწყებად. მონიტორები და ტელეფონები შეიძლება გახდეს მოქნილი და თხელი ქაღალდისთვის. კომპიუტერები შეიძლება ძალიან სწრაფი გახდეს ჩვენთვის, რომ არ შევინარჩუნოთ ეს. გაიხსენეთ რა შეიძლება მოხდეს მოწინავე AI და სასაცილოდ სწრაფი კომპიუტერების გადაკვეთაზე. საგნებისა და ინდუსტრიების რაოდენობა, რომლებსაც რევოლუციის განხორციელების პოტენციალი აქვს, შემაძრწუნებელია და ის შეიძლება კიდევ გახდეს ინტერნეტ – საგნების განუყოფელი მოთამაშე. ბევრმა ფუტურისტმა იწინასწარმეტყველა, რომ დღეს მინის სმარტფონები ხვალ მოქნილი ეკრანებით შეიცვლება.

აგრეთვე იხილეთ: გრაფენის ნანობოტებს შეუძლიათ დაბინძურებული ნივთიერებების გაწმენდა ოკეანედან

აი, როგორ შეიძლება გამოიყურებოდეს ტელეფონები გრაფინით დომინირებული სამყაროს მომავალში:

რატომ არ გაკეთებულა გრაფენი კომერციულად ხელმისაწვდომი პროდუქტებით? უზარმაზარი განსხვავებაა პოტენციური მასალის აღმოჩენასა და სამუშაო ტექნოლოგიას შორის. ამჟამად გრაფენთან დაკავშირებით ორი ძირითადი პრობლემა არსებობს: მასობრივი წარმოება და ზოლის სიცარიელე. რთულია გრაფენის სუფთა სახით დამზადება ფართო ზედაპირზე. ამჟამად ტესტირდება უამრავი მეთოდი. ასევე, გრაფენის კიდეები იხრება, რაც იწვევს მტვრევადობას. გარდა იმისა, რომ ადვილად წარმოებული არ არის, დედამიწაზე ბუნებრივად გვხვდება უდეფექტო გრაფენი. ასევე, გრაფინი ძვირფასია ბუნებრივი ფორმით.

რაც შეეხება დიაპაზონს, დოქტორი კევინ კურანი განმარტავს,

"ამჟამად გრაფენის ტრანზისტორების გამორთვა რთულია და ეს შეიძლება იყოს სათამაშო საცობი, რადგან ციფრულ ელექტრონიკაში გჭირდებათ გამორთული მდგომარეობა, რომ დაბლოკოთ მიმდინარე დინება, და არ გქონდეთ გაფრქვევა, როდესაც ტრანზისტორი არ არის მდგომარეობაში. ეს არის ცნობილია როგორც "bandgap" პრობლემა. " Ech TechRadar

ასე რომ, გრაფინი რომ მთლიანად შეცვალოს სილიციუმი, უნდა გადაწყდეს ჩართვის მდგომარეობა. ასევე უნდა გადაწყდეს მასობრივი წარმოების პრობლემები. ამას შეიძლება მრავალი წელი დასჭირდეს და შეიძლება ამის გაკეთება შეუძლებელიც კი იყოს. მაგრამ ეს ხელს არ უშლის კომპანიების სულ უფრო მეტ რიგს, რომლებიც გრაფენის წარმატებაზე მუშაობენ, რიგში დგომა. ზოგიერთი კომპანია, რომლებიც გრაფენის გამომუშავების მიზნით რესურსების გამოყოფას ითვალისწინებენ, არიან: FlexEnable, Nokia, Airbus, Philips, Alcatel Lucent, BASF, Ericsson და BAE. ეს მხოლოდ ნაწილობრივი ჩამონათვალია.

სტატია დაწერილია ლეა სტივენსის მიერ. იგი არის მწერალი, მხატვარი და ექსპერიმენტატორი. თქვენ შეგიძლიათ მიჰყვეთ მას Twitter- ზე ან Medium- ზე.

დაწერილი ლეა სტივენსი


Უყურე ვიდეოს: ვიდეო, რომლის ნახვის შემდეგაც აღფრთოვანებას ვერ დამალავთ (იანვარი 2022).