Edmund Richardson
0 
5408
1031
Posljednjih nekoliko godina, grafen je bio nešto što je zbilja: novi materijal izuzetnih svojstava koji obećava revoluciju svega u našem životu. Ali je li sve to prazan hype? Što je točno grafen i što uistinu možemo očekivati od njega?
Grafen je neobičan oblik jednog od najčešćih elemenata na planeti (ugljik), a otkriven je i sintetiziran na Sveučilištu u Manchesteru još 2004. godine. Sastoji se od mnogo listova ugljika, svaki list debljine samo jedan atom, a svi su raspoređeni u šesterokutnoj rešetki.
Kreditna slika: nobeastsofierce putem Shutterstoka
I zbog toga ima sve vrste zanimljivih i neočekivanih svojstava. Na primjer, grafen je oko 200 puta jači od čelika i šest puta je lakši. Provodi toplinu i električnu energiju i izuzetno je osjetljiv na svjetlost, a pritom je gotovo potpuno proziran.
Od svog otkrića, znanstvenici i inženjeri bili su zaokupljeni potragom za praktičnim načinima korištenja ovog izvanrednog materijala. Popis mogućnosti je gotovo beskrajan, ali evo nekih mjesta na kojima možete očekivati da će grafen uskoro donijeti promjenu u vašem životu.
1. Računalni čipovi
Već neko vrijeme vidjeli smo kako računalni čipovi slijede Mooreov zakon Što je Mooreov zakon i kakve to veze ima s vama? [MakeUseOf objašnjava] Što je Mooreov zakon i kakve to veze ima s vama? [MakeUseOf objašnjava] Loša sreća nema nikakve veze s Mooreovim zakonom. Ako je to udruga koju ste imali, to miješate s Murphyjevim zakonom. Međutim, niste bili daleko jer Mooreov zakon i Murphyjev zakon ..., što znači da se udvostručuju u snazi otprilike svakih 18 mjeseci, ali sada se približavamo granicama načina na koji se mogu napraviti mali silicijski tranzistori. Po ovoj brzini, Mooreov zakon više neće biti istinit ide prema naprijed.
Ali u tijeku je istraživanje da se vidi kako se grafen može koristiti u kombinaciji sa silicijom za proizvodnju bržih, manjih i manje energetski intenzivnih procesora. IBM je uložio tri milijarde dolara u istraživanje grafena i očekuje da će na tržište imati 2019. radni grafen procesor.
U najboljem slučaju, čipovi koji uključuju grafen mogu biti redoslijedi brži od tradicionalnih silikonskih čipsa, pa bi ovdje proboj mogao biti nevjerojatan za računalni svijet.
2. Baterije
U današnjoj smo dobi pametnih telefona i druge prijenosne elektronike posve ovisni o baterijama, pa uvijek tražimo načine kako da oni traju duže. Graphene pokazuje mnogo obećanja u ovom području.
Samsung je izvijestio o određenom uspjehu u povećanju kapaciteta baterije ugrađujući grafen u litij-ionske baterije, a sličnim crtama Dongxu je otkrio kako kaže da je prvo na svijetu baterijski grafen. Dongxu tvrdi da se njegova baterija od 4800 mAh može u potpunosti napuniti u roku od 15 minuta. U ovom trenutku nije jasno kada će biti dostupno za kupnju.
Kreditna slika: Georgejmclittle putem Shutterstoka
Bez obzira na to jesu li ovi proizvodi ikada stigli na tržište, potencijal za grafen u baterijama nije ništa iznenađujuće. Ako se ikada u potpunosti realizira, možda je to jedan od najrevolucionarnijih događaja koji se dogodio desetljećima. Graphene superkapacitorske baterije mogu trajati pet puta duže nego litij-ionske baterije slične veličine i napuniti se u djeliću vremena.
Osim toga, za razliku od litij-ionskih baterija, nisu netoksične i nemaju rizik od eksplozije. Zašto su, pak, eksplodirale Samsungove baterije? Zašto su, pak, eksplodirale Samsungove baterije? Eksplodiralo je preko 30 različitih telefona Samsung Galaxy Note 7. Zašto se to događalo? I imate li što zabrinuti sa svojim vlastitim telefonom? Evo svega što trebate znati. .
Sa superfenzatorima grafena, pametni bi telefoni mogli izdržati tjedan ili više s jednim punjenjem, a električni automobili poboljšali bi raspon koji bi mogao nadmetati motor s unutarnjim izgaranjem. Kad ih treba napuniti, proces bi trajao sekunde ili minute, a ne sati, što je sjajna vijest jer su ograničenja punjenja velika prepreka u širokom prihvaćanju električnih vozila Kako će električni automobili prevladati granice punjenja kako će električni automobili prevladati punjenje Ograničenja Električni automobili su izvrsni - osim njihovog raspona. Mogu li električni automobili prevazići tehnologiju raspona? .
3. Tiskana elektronika
Grafen se može ispisati na papir (ili drugi materijal) i, u obliku kruga, mogu ga čitati RFID čitači. Ulaznice, karte za ukrcaj i tako dalje najočitije su trenutne uporabe takve tehnologije, ali tu mogućnosti nema kraja. Nosljiva elektronika, fleksibilni senzori i ekrani, pa čak i elektroničke tetovaže u skoroj budućnosti mogu postati uobičajeni.
4. Senzori kamere
Grafen je puno osjetljiviji na svjetlost od silicija koji se trenutno koristi u slikovnim senzorima digitalnih fotoaparata. To otvara mogućnost boljih kamera koje dobro rade u uvjetima slabog osvjetljenja, što je izvrsna vijest za gotovo sve fotografe i videografe. (Nokia čak radi na pametnom telefonu koji će imati senzor kamere temeljen na grafenu koji bi trebao biti manje potrošen i mnogo jeftiniji od trenutnih kamera.)
Kreditna slika: milijarda fotografija putem Shutterstocka
Visoka prozirnost grafena - propušta oko 97,7 posto svjetla - također otvara potencijal za 3D kamere i fotoaparate gdje se fokus slike može naknadno prilagoditi. Može se organizirati više slojeva grafena tako da se slike mogu snimati s različitim točkama fokusa, a fokus se može prilagoditi nakon snimanja fotografije.
5. Poboljšani zvučnici
Zvučnici koje danas koristimo oslanjaju se na mehaničke dijelove koji vibriraju kako bi stvorili zvuk. To znači da mora postojati dovoljno fizičkog prostora da se ti dijelovi mogu kretati, a to ograničava koliko mali zvučnici mogu biti i gdje se zvučnici mogu postaviti.
Korejski istraživači koristili su princip termoakustike - stvarajući zvuk brzim zagrijavanjem i hlađenjem materijala - kako bi od zvučnika grafena napravili tanak i ne vibrira. Takvi zvučnici bili bi idealni za mobilne uređaje i lako bi se mogli ugraditi u zidove ili televizore s ravnim ekranom.
Nema naznaka da proizvod uskoro dolazi na tržište, ali uzbudljivo je napredovanje s puno potencijala za transformaciju svijeta zvuka.
6. Jači zasloni osjetljivi na dodir
Budući da je grafen gotovo potpuno proziran, može se koristiti na staklu, a jedna od potencijalnih namjena je jačanje zaslona osjetljivog na dodir na našim pametnim telefonima.
Graphene je jači od dijamanata, a ekran obložen njime bio bi gotovo neuništiv - ili se barem ne bi slomio kad vam isklizne iz ruke. Kaljeno staklo, naravno, ima i višestruku uporabu, a druga svojstva grafena znače da su i pametni prozori i vjetrobranska stakla stvarne mogućnosti.
Kreditna slika: Thavon Phumijan via Shutterstock
Graphene također drži obećanje fleksibilnih zaslona koji će se savijati, a ne slomiti. U međuvremenu, možete učiniti nekoliko stvari na kojima vam se slomio zaslon? 7 stvari koje treba učiniti oko vašeg slomljenog zaslona telefona ispucao zaslon? 7 Što treba učiniti o vašem slomljenom zaslonu telefona Slomljen zaslon telefona? Ne brinite! Evo kako možete popraviti, nastaviti koristiti ili prodati telefon, unatoč napuknutom zaslonu. ako se ekran vašeg telefona pokvari.
7. Sportska oprema
Graphene je izuzetno lagan i izuzetno jak, dva svojstva koja su vrlo poželjna u sportskoj opremi, a u većini sportova svaka težina koja se brije od opreme izjednačava se s konkurentskom prednošću. Biciklizam je najočitiji, gdje se u motorima visoke klase već koriste lagana ugljična vlakna.
Grafen kombinirano razumno s ugljičnim vlaknima može još više sniziti težinu uz održavanje snage. Dassi, američka tvrtka, proizvela je okvir za bicikle koji sadrži grafen težak samo 750 grama i nada se da će ga u skoroj budućnosti smanjiti na 350 grama.
Ali možete i zamisliti kako bi se ovo moglo trpati u različita područja tehnološkog svijeta, gdje korisnici neprestano budi sljedeći telefon, prijenosno računalo ili kameru koji je snažniji, lakši i tanji od prethodnih. A ako se pokaže da grafen dolazi jeftinije, još bolje.
Graphene i budućnost
Navedene su samo neke od mogućih primjena grafena, one koje ćete najvjerojatnije imati u svojim rukama u bliskoj budućnosti, ali postoji i širok spektar potencijalnih industrijskih i medicinskih upotreba koje bi mogle biti jednako revolucionarne.
Ostaje za vidjeti hoće li grafen ispuniti velika očekivanja koja smo mu postavili. Može biti da neki proizvodni problemi ostaju nepremostivi ili da zbog troškova neki od gore navedenog budu nepraktični, ali ako se čak i djelić njegovog potencijala može realizirati, revolucionirati će svijet u kojem živimo..
Očekujete li da ćete uskoro vidjeti proizvode s grafenom na tržištu? Koje vas aplikacije najviše uzbuđuju? Javite nam u odjeljku s komentarima u nastavku.
Kreditna slika: BONNINSTUDIO putem Shutterstock.com