En els darrers anys, s'ha prestat molta atenció al grafè supermaterial. Però què és el grafè? Bé, imagineu-vos una substància 200 vegades més forta que l'acer, però 1000 vegades més lleugera que el paper.
L'any 2004, dos científics de la Universitat de Manchester, Andrei Geim i Konstantin Novoselov, van "jugar" amb el grafit. Sí, el mateix que trobes a la punta d'un llapis. Tenien curiositat pel material i volien saber si es podia treure en una sola capa. Així que van trobar una eina inusual: cinta adhesiva.
"Col·loca [la cinta] sobre grafit o mica i després treu la capa superior", va explicar Heim a la BBC. Els flocs de grafit volen de la cinta. A continuació, doblegueu la cinta per la meitat i enganxeu-la al full superior i torneu a separar-les. Després repetiu aquest procés 10 o 20 vegades.
"Cada cop els flocs es descomponen en flocs cada cop més prims. Al final, queden flocs molt prims al cinturó. Dissoleu la cinta i tot es dissol".
Sorprenentment, el mètode de la cinta va fer meravelles. Aquest interessant experiment va portar al descobriment de flocs de grafè d'una sola capa.
L'any 2010, Heim i Novoselov van rebre el Premi Nobel de Física pel seu descobriment del grafè, un material compost d'àtoms de carboni disposats en una xarxa hexagonal, similar al cable de gallina.
Un dels principals motius pels quals el grafè és tan sorprenent és la seva estructura. Una única capa de grafè prístina apareix com una capa d'àtoms de carboni disposats en una estructura de gelosia hexagonal. Aquesta estructura de bresca a escala atòmica dóna al grafè la seva força impressionant.
El grafè també és una superestrella elèctrica. A temperatura ambient, condueix l'electricitat millor que qualsevol altre material.
Recordeu els àtoms de carboni que vam parlar? Bé, cadascun té un electró addicional anomenat electró pi. Aquest electró es mou lliurement, el que li permet conduir la conducció a través de múltiples capes de grafè amb poca resistència.
La investigació recent sobre el grafè a l'Institut Tecnològic de Massachusetts (MIT) ha descobert quelcom gairebé màgic: quan feu girar lleugerament (només 1,1 graus) dues capes de grafè fora d'alineació, el grafè es converteix en un superconductor.
Això vol dir que pot conduir l'electricitat sense resistència ni calor, obrint possibilitats emocionants per a una futura superconductivitat a temperatura ambient.
Una de les aplicacions més esperades del grafè és a les bateries. Gràcies a la seva conductivitat superior, podem produir bateries de grafè que carreguen més ràpidament i duren més que les bateries modernes d'ions de liti.
Algunes grans empreses com Samsung i Huawei ja han pres aquest camí amb l'objectiu d'introduir aquests avenços als nostres gadgets quotidians.
"El 2024, esperem que hi hagi una gamma de productes de grafè al mercat", va dir Andrea Ferrari, directora del Cambridge Graphene Center i investigadora del Graphene Flagship, una iniciativa dirigida per European Graphene. La companyia està invertint 1.000 milions d'euros en projectes conjunts. projectes. L'aliança accelera el desenvolupament de la tecnologia del grafè.
Els socis de recerca de Flagship ja estan creant bateries de grafè que proporcionen un 20% més de capacitat i un 15% més d'energia que les millors bateries d'alta energia actuals. Altres equips han creat cèl·lules solars basades en grafè que són un 20 per cent més eficients per convertir la llum solar en electricitat.
Tot i que hi ha alguns productes primerencs que han aprofitat el potencial del grafè, com els equips esportius Head, el millor encara està per arribar. Com va assenyalar Ferrari: “Parlem de grafè, però en realitat estem parlant d'un gran nombre d'opcions que s'estan estudiant. Les coses van en la direcció correcta".
Aquest article s'ha actualitzat amb tecnologia d'intel·ligència artificial, verificat i editat pels editors de HowStuffWorks.
El fabricant d'equipament esportiu Head ha utilitzat aquest material increïble. La seva raqueta de tennis Graphene XT afirma ser un 20% més lleugera amb el mateix pes. Aquesta és una tecnologia realment revolucionària!
`;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);_html i=t.byline_date_body;_html .replaceAll('”pt','”pt'+t.id+”_”); retorna e+=`\n\t\t\t\t
Hora de publicació: 21-nov-2023