100 interessante fakta om grafen

Anonim

Grafen er efter videnskabelig definition en plan struktur sammensat af kulstofatomer, der kombineres til sekskanter. Dens karakteristiske form ligner en honeycomb og er en todimensionel struktur, da den er monoatomisk i tykkelsen. Grafen har taget pladsen for et af de mest lovende materialer i det 21. århundrede med storm, og der bliver nu udført mange eksperimenter, der introducerer grafen til mange industrier.

1. Eksistensen af grafen har været stærkt betvivlet i mange år, og det eksisterede kun i teorier. Han var som det mytiske Atlantis, der burde have eksisteret, men der var ingen beviser for det.

2. Den teoretiske beskrivelse af grafen blev skabt to år efter afslutningen af Anden Verdenskrig. Det var dengang, at videnskabsmanden i Philip Russel Wallaces arbejde introducerede teorien om eksistensen af todimensionelt materiale.

3. Interessant nok var der i 1947 også mange videnskabelige undersøgelser, der klart fastslog, at todimensionelle materialer, såsom grafen, ikke kan eksistere i naturen.

4. Gennembruddet med hensyn til eksistensen af grafen kom i 1980'erne, hvor der dukkede en masse artikler op i den videnskabelige presse, hvori det blev foreslået, at grafen kunne fremstilles.

5. Revolutionen fandt sted i 2004, da to uafhængige grupper af videnskabsmænd fra Georgia og Manchester producerede grafen, hvilket beviste, at det har unikke egenskaber, forudsagt tidligere.

6. Siden 2004 begyndte arbejdet med at opnå bedre og bedre grafen at accelerere meget.

7. Grafen er en fremragende leder af varme og elektricitet.

8. Grafen har en relativt høj elektronmobilitet ved stuetemperatur.

9. En af de ekstraordinære egenskaber ved grafen er dets trækstyrke.

10. Elektronstrømmens hastighed, som i grafen er 1/300 af lysets hastighed, gør grafen til et fremragende materiale til forskning og eksperimenter i kvantefysik.

11. Membranen lavet af oxideret grafen er uigennemtrængelig for alle gasser, selv heliumatomer, og er samtidig fuldstændig gennemtrængelig for vand.

12. Grafit, som vi alle kender meget godt, er lavet af mange grafenlag.

13. Udseendet af grafen minder om en honningkage.

14. Andrey Gejm og Konstantin Nowosiołow fra University of Manchester modtog Nobelprisen i fysik i 2022 for deres forskning i grafen.

15. Al forskning viser, at grafen med succes kan erstatte silicium i mange applikationer.

16. Grafen er fantastisk til fremstilling af fleksible og foldbare touchskærme.

17. I 2008 var prisen på grafen $ 100.000.000 / cm2, og det var et af de dyreste materialer i verden.

18. Blot et år senere var dens gennemsnitlige pris $100/cm2, da grafenproduktionen blev udbredt.

19. 2011 var et gennembrudsår for polske forskere, fordi de patenterede en metode til fremstilling af grafen af høj kvalitet.

20. Der er allerede noget som 3DGrafen. Det er en flerlags rumlig struktur, der har egenskaberne af grafen.

21. Grafen er i øjeblikket det tyndeste, stærkeste og letteste materiale, mennesket har opdaget.

22. Ifølge forskning kan grafen strækkes op til 20%!

23. Grafen er to hundrede gange stærkere end stål.

24. Den fremragende ledningsevne af grafen gør, at det sandsynligvis vil erstatte silicium i processorer i fremtiden.

25. Der er allerede spekulationer om brugen af grafen i batterier og batterier.

26. Grafen kan bruges til at fremstille en ultratynd beskyttende og varmebelægning på glasruder.

27. I fremtiden vil fluorografen erstatte Teflon, som er så populært i dag, fordi det er meget stærkere end det.

28. University of Manchester er allerede begyndt at udvikle ultratynde og superstyrke kondomer lavet af grafen.

29. Grafen interagerer meget let med andre metaller og ændrer dets egenskaber på samme tid.

30. Styrken af grafen er så stor, at hvis man sætter en personbil på et strakt lagen af grafen, hvis vægt ville hvile på en spids blyant, ville arket stadig være intakt.

31. Grafen absorberer kun 2,3% af lyset.

32. Et smartphone-batteri lavet ved hjælp af grafen oplades på kun 5 sekunder!

33. Ifølge videnskabsmænd lever vi i øjeblikket i siliciums tidsalder, fordi alle de mest teknologisk avancerede enheder fungerer på basis af dette element. Den næste æra bliver grafenens tidsalder.

34. Et polsk hold af videnskabsmænd, der udviklede en metode til at opnå grafen af meget høj kvalitet, arbejder under ledelse af dr. Eng. Włodzimierz Strupiński fra Institute of Electronic Materials Technology.

35. Opfindelsen af polakker var beskyttet af et patent.

36. Stoffer baseret på grafen kan effektivt bekæmpe myg.

37. På grund af dets usædvanlige egenskaber er grafen et ideelt materiale til fremstilling af skudsikre veste.

38. Passende modificeret grafenstof, der er i stand til at fastholde projektiler, vil resultere i produktion af skudsikkert tøj.

39. En grafenpære er så energieffektiv, at den kan reducere dine regninger med op til 90 procent!

40. I øjeblikket er der forskning i gang i hvid grafen, som vil køle elektriske enheder meget bedre.

41. Nyere undersøgelser viser, at grafen leder elektricitet 10 gange hurtigere, end vi hidtil troede.

42. Grafen er en form for allotropor carbon.

43. Grafen fremstilles ved mikromekaniske metoder.

44. Den lave lysabsorption (2,3%) gør et lag på et atom tykt praktisk talt gennemsigtigt.

45. Solceller baseret på grafen vil være meget mere effektive.

46. I fremtiden vil det være muligt at bygge moderne energinetværk baseret på grafenteknologi.

47. De telefoner, som Huawei og Samsung lancerede i 2022, har fleksible skærme takket være brugen af grafen i dem.

48. Grafen kan fremstilles i form af plader, grafenoxid og flager, takket være hvilke det kan finde en meget bred anvendelse i biomedicin.

49. Forskere er i øjeblikket ved at undersøge brugen af grafen som et potentielt antibakterielt middel.

50. Grafen vil også være fantastisk som materiale til at bygge medicinske biosensorer.

51. Grafen vil også finde bred anvendelse i vævsteknologi.

52. Grafen har været en vellykket erstatning for tinoxid i den elektriske sektor.

53. Produktionen af elektriske og optoelektroniske miniatureelementer, takket være grafem, accelererer og udvikler sig bestemt.

54. Grafen har to typer kanter. Disse er stole og zigzag kanter. De adskiller sig i deres egenskaber såvel som reaktivitet.

55. Hvis vi ville dække alle touchskærme i verden med et tyndt lag grafen, ville der være brug for omkring 20 kg af dette råmateriale.

56. Grafen har en ekstrem lav modstand, så materialet bliver ikke varmt.

57. På grund af dens specifikke struktur ødelægger grafens antibakterielle egenskaber effektivt bakteriers cellemembraner (selv E. coli).

58. Grafen er ekstremt modtagelig for enhver kemisk modifikation, takket være hvilken enhver populær organisk gruppe kan fastgøres til overfladen.

59. Filtre baseret på grafenoxid vil være i stand til at filtrere vand med ekstrem præcision. Som følge heraf vil det være muligt relativt simpelt at filtrere saltvand til drikkevand.

60. Elektronerne bevæger sig i grafen, som om de ikke havde nogen masse.

61. Grafenbaserede transistorer opnår meget bedre resultater, og alt tyder på, at grafen vil blive brugt i mange elektroniske enheder.

62. Fascinationen af grafen er også til stede i popkulturen. Et eksempel er rustningen til helten i spillet Crysis (2008), som er ekstremt holdbar og har alle grafens egenskaber. Denne rustning kaldes nanodragt i spillet.

63. Den karakteristiske honeycomb-vævning er også meget almindelig i Blizzard-spil. Dette er en åbenlys reference til grafen, som trods alt er fremtidens materiale. Eksempler inkluderer Overwatch, StarCraft eller Heroes of the Storm.

64. Grafen kan på grund af dets lethed og fleksibilitet med succes bruges til at styrke alle slags strukturer. Både i mikro- og makroskala. Takket være grafen bliver alt mere holdbart.

65. Interessant nok kan brugen af grafen være yderst gavnlig selv inden for et område som sport. For noget tid siden blev ultralette og superholdbare grafen-tennisketchere introduceret på markedet. Den første tennisspiller, der begyndte at bruge en ketcher fremstillet med denne teknologi, er Novak Djokovic.

66. Grafen er ekstremt modstandsdygtig over for enhver deformation. Takket være denne usædvanlige egenskab bruges den i mange former for industri. Alt tyder på, at de fleste touchskærme og andre elektroniske dele i fremtiden vil være lavet af grafen.

67. Berøringsskærme, der er lavet af grafen, er billigere og grønnere end dem, der er lavet af iridium, fordi de indeholder det almindelige kulstof. For eksempel er iridium, som den nuværende touchscreen-teknologi er baseret på, et grundstof, der er meget sjældent på Jorden. Kun ét atom ud af en million er iridium.

68. Grafens energipotentiale vil tillade produktionen af elbiler, hvis batterier vil blive opladet på få minutter, og deres rækkevidde vil øges betydeligt. Fremtiden for bilindustrien baseret på elbiler er faktisk baseret på grafens ekstraordinære egenskaber.

69. Elbilen, som vil blive produceret ved hjælp af teknologi baseret på grafen, får et meget rummeligt og hurtigt opladet batteri. Det vil også være ultra let og holdbart, og vil trække noget af sin energi fra solen, takket være brugen af ekstremt effektive grafen fotovoltaiske paneler. Takket være grephene-teknologien bliver ruderne i sådan en bil ikke dugget til eller frostet, fordi grafen leder varme perfekt. Sådan en fremtidsbil vil hovedsageligt være baseret på grafen, hvorfor den er så efterspurgt i dag.

70. Grafen er ekstremt biokompatibelt, fordi det er en form for kulstof, som alle levende organismer er lavet af. Al forskning viser, at grafen perfekt kan bruges i transhumanisme, det vil sige at forbinde den menneskelige krop med cybernetiske implantater.

71. Nogle videnskabsmænd har allerede konstrueret en enhed baseret på grafen, der med succes kan efterligne virkningen af den menneskelige nethinde. Takket være denne opdagelse vil det i fremtiden være muligt at genoprette synet til personer, hvis synsnerve fungerer korrekt. Grafen giver fantastiske muligheder inden for optik.

72. Grafen kan modificeres til at ligne enhver receptor eller endda en cellemembran. Alt tyder på, at fremtidens transplantologi vil være baseret på grafenteknologi.

73. Takket være modifikationer af grafen, som vil ligne enhver receptor eller cellemembran, vil det være muligt at udføre forskning, der vil eliminere brugen af dyr til disse formål.

74. Forskere spekulerer i, at det i den nærmeste fremtid vil være muligt at konstruere en nanorobot, der vil sekventere og endda reparere vores DNA. Nanorobotten vil selvfølgelig være baseret på grafenteknologi.

75. I nogen tid (2008) var grafen det dyreste stof på jorden.

76. I øjeblikket er der mange metoder til at opnå grafen, og den polske metode er en af de mest værdifulde, fordi den producerer grafen af meget høj kvalitet.
Den polske metode er baseret på modifikation af aflejringen fra gasfasen.

77. Der er i øjeblikket mange metoder til at opnå grafen, men de mest populære af dem er eksofilisering, siliciumfordampning fra siliciumcarbid eller atom-for-atom samling.

78. Indtil nu vides det ikke, om biokompatibiliteten af grafen viser sig at være en af dens ulemper, da undersøgelser viser, at grafenplader nemt kan trænge ind i cellemembraner og ophobes i celler. Det vides endnu ikke, om det har nogle ubehagelige konsekvenser.

79. Grafen udvider sig, når det afkøles og trækker sig sammen, når det opvarmes.

80. Den bemærkelsesværdige plasticitet af grafen tillader produktion af ekstremt følsomme mikrofoner og sensorer.

81. Mange videnskabsmænd er sikre på, at grafenfiltre med succes kan løse problemet med utilgængelighed for ferskvand i mange regioner i verden.

82. På grund af dens sorte farve og superegenskaber er mange internetbrugere begyndt at kalde grafen for gif.webpt. Det har at gøre med superskurken i Mavels tegneserier. Venom er Spidermans dødelige fjende.

83. Grafen kan fås af almindelig grafit, som hver blyant har.

84. Dæk til cykler eller biler baseret på grafen vil være ekstremt holdbare.

85. Bill Gates er også interesseret i grafenens fantastiske egenskaber, så han har brugt mere end 100.000 dollars på forskning i grafenkondomer.

86. Den Europæiske Union har afsat så meget som 1 milliard dollars til sin grafenforskning.

87. Den meget delikate karakter af grafen hidtil komplicerer dets industrielle produktion ganske betydeligt.

88. Forskere i Manchester har for nylig opdaget, at nanomateriale grafen med succes dræber og neutraliserer kræftceller og ikke er gif.webptigt for raske celler.

89. Noget tyder på, at behandling af kræft med grafen vil have langt færre bivirkninger end i dag anvendt kemoterapi.

90. Samsung har allerede annonceret en smartphone, der vil have et grafenbatteri, og at oplade den fra nul til hundrede procent vil tage omkring 15 minutter.

91. Skærme baseret på grafen vil være så holdbare, at udskiftning ikke vil være nødvendig, da de ikke vil revne.

92. Ford annoncerede introduktionen af grafenteknologi i sine elbiler, der vil reducere støjen i biler med så meget som 17 %, forbedre de mekaniske egenskaber med 20 % og give meget hurtigere opladning.

93. Grafenteknologi er tilgængelig i dag, for på internettet kan man nu købe fx en powerbank, der bruger grafen, joggingsko med grafensåler og grafenure.

94. Grafen anses for at være en af de vigtigste opdagelser i det 21. århundrede.

95. Grafens indtog i vores daglige liv er et spørgsmål om de næste par år.

96. Grafen kaldes også et ideelt materiale, fordi dets egenskaber er uden sidestykke i noget andet materiale.

97. Grafen er en million gange tyndere end et ark papir.

98. Grafen har en milliard gange større ledningsevne end det silicium, der i øjeblikket bruges i chips og processorer.

99. Kulstof forekommer ikke naturligt i form af grafen.

100. Grafen kan med succes bruges som hovedkomponenten i anti-korrosive malinger.