ग्राफीन म्हणजे काय? एक अविश्वसनीय जादूची सामग्री

अलिकडच्या वर्षांत, सुपरमटेरियल ग्राफीनवर बरेच लक्ष दिले गेले आहे. पण ग्राफीन म्हणजे काय? बरं, एका पदार्थाची कल्पना करा जो स्टीलपेक्षा 200 पट मजबूत आहे, परंतु कागदापेक्षा 1000 पट हलका आहे.
2004 मध्ये, मँचेस्टर विद्यापीठातील दोन शास्त्रज्ञ, आंद्रेई गीम आणि कॉन्स्टँटिन नोव्होसेलोव्ह, ग्रेफाइटसह "खेळले". होय, तीच गोष्ट तुम्हाला पेन्सिलच्या टोकावर दिसते. त्यांना सामग्रीबद्दल उत्सुकता होती आणि ते एका लेयरमध्ये काढले जाऊ शकते का हे जाणून घ्यायचे होते. म्हणून त्यांना एक असामान्य साधन सापडले: डक्ट टेप.
“तुम्ही ग्रेफाइट किंवा अभ्रकावर [टेप] घालता आणि नंतर वरचा थर सोलता,” हेमने बीबीसीला स्पष्ट केले. ग्रेफाइट फ्लेक्स टेपवरून उडतात. नंतर टेपला अर्धा दुमडून वरच्या शीटला चिकटवा, नंतर त्यांना पुन्हा वेगळे करा. मग आपण ही प्रक्रिया 10 किंवा 20 वेळा पुन्हा करा.
“प्रत्येक वेळी फ्लेक्स पातळ आणि पातळ फ्लेक्समध्ये मोडतात. सरतेशेवटी, खूप पातळ फ्लेक्स बेल्टवर राहतात. तुम्ही टेप विरघळता आणि सर्वकाही विरघळते. ”
आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे, टेप पद्धतीने आश्चर्यकारक काम केले. या मनोरंजक प्रयोगामुळे सिंगल-लेयर ग्राफीन फ्लेक्सचा शोध लागला.
2010 मध्ये, हेम आणि नोवोसेलोव्ह यांना त्यांच्या ग्राफीनच्या शोधासाठी भौतिकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक मिळाले, हे कोंबडीच्या ताराप्रमाणेच षटकोनी जाळीमध्ये व्यवस्थित कार्बन अणूंनी बनलेले साहित्य.
ग्राफीन इतके आश्चर्यकारक असण्याचे मुख्य कारण म्हणजे त्याची रचना. मूळ ग्राफीनचा एक थर षटकोनी जाळीच्या संरचनेत व्यवस्थित कार्बन अणूंचा थर म्हणून दिसतो. ही अणु-प्रमाणातील हनीकॉम्ब रचना ग्राफीनला त्याची प्रभावी ताकद देते.
ग्राफीन देखील एक इलेक्ट्रिकल सुपरस्टार आहे. खोलीच्या तपमानावर, ते इतर कोणत्याही सामग्रीपेक्षा चांगले वीज चालवते.
आम्ही ज्या कार्बन अणूंवर चर्चा केली ते लक्षात ठेवा? बरं, त्यांच्याकडे एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन आहे ज्याला पाय इलेक्ट्रॉन म्हणतात. हा इलेक्ट्रॉन मुक्तपणे फिरतो, ज्यामुळे तो थोडासा प्रतिकार करून ग्राफीनच्या अनेक स्तरांमधून वहन करू शकतो.
मॅसॅच्युसेट्स इन्स्टिटय़ूट ऑफ टेक्नॉलॉजी (MIT) मधील ग्राफीनमधील अलीकडील संशोधनाने जवळजवळ जादूई काहीतरी शोधून काढले आहे: जेव्हा तुम्ही ग्राफीनचे दोन स्तर संरेखनातून थोडेसे (फक्त 1.1 अंश) फिरवता तेव्हा ग्राफीन एक सुपरकंडक्टर बनते.
याचा अर्थ ते प्रतिकार किंवा उष्णतेशिवाय वीज चालवू शकते, खोलीच्या तपमानावर भविष्यातील सुपरकंडक्टिव्हिटीसाठी रोमांचक शक्यता उघडते.
ग्राफीनचा सर्वात अपेक्षित अनुप्रयोग म्हणजे बॅटरीमध्ये. त्याच्या उत्कृष्ट चालकतेबद्दल धन्यवाद, आम्ही आधुनिक लिथियम-आयन बॅटरीपेक्षा जलद चार्ज होणाऱ्या आणि जास्त काळ टिकणाऱ्या ग्राफीन बॅटरी तयार करू शकतो.
सॅमसंग आणि Huawei सारख्या काही मोठ्या कंपन्यांनी आधीच हा मार्ग स्वीकारला आहे, आमच्या दैनंदिन गॅझेट्समध्ये या प्रगतीचा परिचय करून देण्याचे उद्दिष्ट आहे.
"२०२४ पर्यंत, आम्हाला ग्राफीन उत्पादनांची श्रेणी बाजारात येण्याची अपेक्षा आहे," आंद्रेया फेरारी, केम्ब्रिज ग्राफीन सेंटरच्या संचालक आणि ग्रॅफिन फ्लॅगशिप, युरोपियन ग्रॅफिनने चालवलेला उपक्रम संशोधक म्हणाला. कंपनी संयुक्त प्रकल्पांमध्ये 1 अब्ज युरोची गुंतवणूक करत आहे. प्रकल्प युती ग्राफीन तंत्रज्ञानाच्या विकासाला गती देते.
फ्लॅगशिपचे संशोधन भागीदार आजच्या सर्वोत्तम उच्च-ऊर्जा बॅटरींपेक्षा 20% अधिक क्षमता आणि 15% अधिक ऊर्जा प्रदान करणाऱ्या ग्राफीन बॅटरी तयार करत आहेत. इतर संघांनी ग्राफीन-आधारित सौर पेशी तयार केल्या आहेत जे सूर्यप्रकाशाचे विजेमध्ये रूपांतर करण्यासाठी 20 टक्के अधिक कार्यक्षम आहेत.
हेड स्पोर्ट्स इक्विपमेंट सारख्या ग्राफीनच्या संभाव्यतेचा उपयोग करणारी काही सुरुवातीची उत्पादने असली तरी सर्वोत्तम अजून येणे बाकी आहे. फेरारीने नमूद केल्याप्रमाणे: “आम्ही ग्राफीनबद्दल बोलतो, परंतु प्रत्यक्षात आम्ही मोठ्या संख्येने पर्यायांचा अभ्यास केल्याबद्दल बोलत आहोत. गोष्टी योग्य दिशेने जात आहेत. ”
हा लेख कृत्रिम बुद्धिमत्ता तंत्रज्ञान वापरून अद्यतनित केला गेला आहे, वस्तुस्थिती तपासली गेली आहे आणि HowStuffWorks संपादकांनी संपादित केली आहे.
क्रीडा उपकरणे निर्मात्या प्रमुखाने हे आश्चर्यकारक साहित्य वापरले आहे. त्यांचे ग्राफीन XT टेनिस रॅकेट समान वजनाने 20% हलके असल्याचा दावा करते. हे खरोखर क्रांतिकारी तंत्रज्ञान आहे!
`;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); सर्व बदला('”pt','”pt'+t.id+”_”); e+=`\n\t\t\t\t परत करा