Trong những năm gần đây, người ta chú ý nhiều đến siêu vật liệu graphene. Nhưng graphene là gì? Chà, hãy tưởng tượng một chất bền hơn thép 200 lần nhưng nhẹ hơn giấy 1000 lần.
Năm 2004, hai nhà khoa học đến từ Đại học Manchester là Andrei Geim và Konstantin Novoselov đã “chơi đùa” với than chì. Vâng, điều tương tự bạn tìm thấy trên đầu bút chì. Họ tò mò về chất liệu này và muốn biết liệu nó có thể được loại bỏ chỉ trong một lớp hay không. Vì vậy, họ đã tìm ra một công cụ đặc biệt: băng keo.
“Bạn đặt [băng] lên trên than chì hoặc mica rồi bóc lớp trên cùng,” Heim giải thích với BBC. Các mảnh than chì bay ra khỏi băng. Sau đó gấp đôi băng dính và dán nó vào tấm trên cùng, sau đó tách chúng ra một lần nữa. Sau đó bạn lặp lại quá trình này 10 hoặc 20 lần.
“Mỗi lần vảy bong ra thành vảy ngày càng mỏng hơn. Cuối cùng, các vảy rất mỏng vẫn còn trên dây đai. Bạn hòa tan băng và mọi thứ tan biến.
Điều đáng ngạc nhiên là phương pháp băng lại có tác dụng kỳ diệu. Thí nghiệm thú vị này đã dẫn đến việc phát hiện ra các mảnh graphene một lớp.
Năm 2010, Heim và Novoselov nhận giải Nobel Vật lý nhờ khám phá ra graphene, một vật liệu gồm các nguyên tử carbon sắp xếp thành mạng lục giác, tương tự như lưới thép.
Một trong những lý do chính khiến graphene trở nên tuyệt vời là do cấu trúc của nó. Một lớp graphene nguyên sơ xuất hiện dưới dạng một lớp nguyên tử carbon được sắp xếp theo cấu trúc mạng lục giác. Cấu trúc tổ ong ở quy mô nguyên tử này mang lại cho graphene sức bền ấn tượng.
Graphene cũng là một siêu sao điện. Ở nhiệt độ phòng, nó dẫn điện tốt hơn bất kỳ vật liệu nào khác.
Bạn có nhớ những nguyên tử carbon mà chúng ta đã thảo luận không? Chà, mỗi người đều có thêm một electron gọi là electron pi. Electron này di chuyển tự do, cho phép nó dẫn điện qua nhiều lớp graphene với ít điện trở.
Nghiên cứu gần đây về graphene tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã phát hiện ra một điều gần như kỳ diệu: khi bạn xoay nhẹ (chỉ 1,1 độ) hai lớp graphene lệch khỏi vị trí thẳng hàng, graphene sẽ trở thành chất siêu dẫn.
Điều này có nghĩa là nó có thể dẫn điện mà không cần điện trở hoặc nhiệt, mở ra những khả năng thú vị về tính siêu dẫn trong tương lai ở nhiệt độ phòng.
Một trong những ứng dụng được mong đợi nhất của graphene là trong pin. Nhờ tính dẫn điện vượt trội của nó, chúng ta có thể sản xuất pin graphene sạc nhanh hơn và có tuổi thọ cao hơn pin lithium-ion hiện đại.
Một số công ty lớn như Samsung và Huawei đã đi theo con đường này, nhằm mục đích đưa những tiến bộ này vào các thiết bị hàng ngày của chúng ta.
Andrea Ferrari, giám đốc Trung tâm Graphene Cambridge và nhà nghiên cứu tại Graphene Flagship, một sáng kiến do Graphene Châu Âu điều hành, cho biết: “Đến năm 2024, chúng tôi hy vọng một loạt sản phẩm graphene sẽ có mặt trên thị trường”. Công ty đang đầu tư 1 tỷ euro vào các dự án chung. dự án. Liên minh đẩy nhanh sự phát triển của công nghệ graphene.
Các đối tác nghiên cứu của Flagship đã tạo ra pin graphene cung cấp công suất cao hơn 20% và năng lượng nhiều hơn 15% so với pin năng lượng cao tốt nhất hiện nay. Các nhóm khác đã tạo ra pin mặt trời dựa trên graphene có hiệu suất chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng cao hơn 20%.
Mặc dù có một số sản phẩm ban đầu đã khai thác được tiềm năng của graphene, chẳng hạn như thiết bị thể thao Head, nhưng sản phẩm tốt nhất vẫn chưa xuất hiện. Như Ferrari đã lưu ý: “Chúng ta nói về graphene, nhưng trên thực tế, chúng ta đang nói về một số lượng lớn các lựa chọn đang được nghiên cứu. Mọi thứ đang đi đúng hướng.”
Bài viết này đã được cập nhật bằng công nghệ trí tuệ nhân tạo, được kiểm chứng thực tế và biên tập bởi các biên tập viên của HowStuffWorks.
Nhà sản xuất thiết bị thể thao Head đã sử dụng loại vật liệu tuyệt vời này. Vợt tennis Graphene XT của họ được tuyên bố là nhẹ hơn 20% ở cùng trọng lượng. Đây thực sự là công nghệ mang tính cách mạng!
`;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);var i=t.body_html .replaceAll('”pt','”pt'+t.id+”_”); trả về e+=`\n\t\t\t\t
Thời gian đăng: 21-11-2023