100 zanimljivih činjenica o grafenu

Anonim

Grafen je, prema znanstvenoj definiciji, ravna struktura sastavljena od atoma ugljika koji se spajaju u šesterokute. Njegov karakterističan oblik podsjeća na saće i dvodimenzionalne je strukture jer je jednoatomne debljine. Grafen je olujom zauzeo mjesto jednog od najperspektivnijih materijala 21. stoljeća i sada se provode mnogi eksperimenti koji uvode grafen u mnoge industrije.

1. Postojanje grafena je jako propitivano dugi niz godina i postojao je samo u teorijama. Bio je poput mitske Atlantide koja je trebala postojati, ali za to nije bilo dokaza.

2. Teorijski opis grafena nastao je dvije godine nakon završetka Drugog svjetskog rata. Tada je znanstvenik u djelu Philipa Russela Wallacea uveo teoriju postojanja dvodimenzionalnog materijala.

3. Zanimljivo je da su 1947. godine postojale i mnoge znanstvene studije koje su jasno govorile da dvodimenzionalni materijali, poput grafena, ne mogu postojati u prirodi.

4. Proboj u pogledu postojanja grafena dogodio se 1980-ih, kada se u znanstvenom tisku pojavilo mnogo članaka u kojima se sugeriralo da bi se grafen mogao proizvesti.

5. Revolucija se dogodila 2004. godine, kada su dvije nezavisne skupine znanstvenika iz Georgije i Manchestera proizvele grafen, dokazavši da ima jedinstvena svojstva, ranije predviđena.

6. Od 2004. godine rad na dobivanju sve boljeg grafena počeo se jako ubrzavati.

7. Grafen je izvrstan provodnik topline i struje.

8. Grafen ima relativno veliku pokretljivost elektrona na sobnoj temperaturi.

9. Jedno od izvanrednih svojstava grafena je njegova vlačna čvrstoća.

10. Brzina protoka elektrona, koja je u grafenu 1/300 brzine svjetlosti, čini grafen izvrsnim materijalom za istraživanja i eksperimente u kvantnoj fizici.

11. Membrana od oksidiranog grafena nepropusna je za sve plinove, pa i za atome helija, a ujedno je potpuno propusna za vodu.

12. Grafit, kojeg svi jako dobro poznajemo, sastoji se od mnogih slojeva grafena.

13. Izgled grafena podsjeća na saće.

14. Andrey Gejm i Konstantin Nowosiołow sa Sveučilišta u Manchesteru dobili su Nobelovu nagradu za fiziku 2022. za svoja istraživanja grafena.

15. Sva istraživanja pokazuju da grafen može uspješno zamijeniti silicij u mnogim primjenama.

16. Grafen je izvrstan za proizvodnju fleksibilnih i sklopivih zaslona osjetljivih na dodir.

17. Godine 2008. cijena grafena bila je 100.000.000 dolara/cm2, a bio je jedan od najskupljih materijala na svijetu.

18. Samo godinu dana kasnije, njegova prosječna cijena bila je 100 $/cm2 kako je proizvodnja grafena postala raširena.

19. 2011. godina bila je prijelomna za poljske znanstvenike, jer su patentirali metodu za proizvodnju visokokvalitetnog grafena.

20. Već postoji nešto poput 3DGrafena. Riječ je o višeslojnoj prostornoj strukturi koja ima svojstva grafena.

21. Grafen je trenutno najtanji, najjači i najlakši materijal koji je čovjek otkrio.

22. Prema istraživanjima, grafen se može rastegnuti i do 20%!

23. Grafen je dvjesto puta jači od čelika.

24. Izvrsna vodljivost grafena čini ga vjerojatnom da će zamijeniti silicij u procesorima u budućnosti.

25. Već se špekulira o korištenju grafena u baterijama i baterijama.

26. Grafen se može koristiti za proizvodnju ultra tankog zaštitnog i grijaćeg premaza na staklenim pločama.

27. U budućnosti će fluorografen zamijeniti teflon, koji je danas toliko popularan, jer je puno jači od njega.

28. Sveučilište u Manchesteru već je počelo razvijati ultra tanke i super-čvrste kondome od grafena.

29. Grafen vrlo lako stupa u interakciju s drugim metalima, istovremeno mijenjajući svoja svojstva.

30. Čvrstoća grafena je tolika da ako stavite osobni automobil na rastegnutu plahtu od grafena, čija bi težina ležala na naoštrenoj olovci, list bi i dalje bio netaknut.

31. Grafen apsorbira samo 2,3% svjetlosti.

32. Baterija pametnog telefona napravljena uz pomoć grafena napunit će se za samo 5 sekundi!

33. Prema znanstvenicima, trenutno živimo u dobu silicija, jer svi tehnološki najnapredniji uređaji rade na bazi ovog elementa. Sljedeća era bit će doba grafena.

34. Poljski tim znanstvenika koji je razvio metodu dobivanja vrlo kvalitetnog grafena radi pod vodstvom dr. inž. Włodzimierz Strupiński s Instituta za tehnologiju elektroničkih materijala.

35. Izum Poljaka bio je zaštićen patentom.

36. Tkanine na bazi grafena mogu se učinkovito boriti protiv komaraca.

37. Zbog svojih neobičnih svojstava grafen je idealan materijal za izradu pancira.

38. Odgovarajuće modificirana grafenska tkanina koja može zadržati projektile rezultirat će proizvodnjom neprobojne odjeće.

39. Grafenska žarulja je toliko energetski učinkovita da može smanjiti vaše račune do 90 posto!

40. Trenutno je u tijeku istraživanje bijelog grafena koji će puno bolje hladiti električne uređaje.

41. Nedavne studije pokazuju da grafen provodi struju 10 puta brže nego što smo do sada mislili.

42. Grafen je oblik alotropornog ugljika.

43. Grafen se dobiva mikromehaničkim metodama.

44. Mala apsorpcija svjetlosti (2,3%) čini sloj debljine jednog atoma praktički prozirnim.

45. Solarne ćelije na bazi grafena bit će puno učinkovitije.

46. U budućnosti će biti moguće graditi moderne energetske mreže temeljene na tehnologiji grafena.

47. Telefoni koje su lansirali Huawei i Samsung 2022. imaju fleksibilne zaslone zahvaljujući korištenju grafena u njima.

48. Grafen se može proizvoditi u obliku listova, grafen oksida i pahuljica, zahvaljujući čemu može naći vrlo široku primjenu u biomedicini.

49. Znanstvenici trenutno istražuju upotrebu grafena kao potencijalnog antibakterijskog sredstva.

50. Grafen će također biti odličan kao materijal za izgradnju medicinskih biosenzora.

51. Grafen će također naći široku primjenu u tkivnom inženjerstvu.

52. Grafen je bio uspješna zamjena za kositrov oksid u električnom sektoru.

53. Proizvodnja minijaturnih električnih i optoelektronskih elemenata, zahvaljujući grafemu, definitivno se ubrzava i razvija.

54. Grafen ima dvije vrste rubova. To su rubovi stolice i cik-cak. Razlikuju se po svojim svojstvima, kao i po reaktivnosti.

55. Kada bismo htjeli prekriti sve zaslone osjetljive na dodir na svijetu tankim slojem grafena, bilo bi potrebno oko 20 kilograma ove sirovine.

56. Grafen ima izuzetno nisku otpornost, tako da se materijal ne zagrijava.

57. Zbog svoje specifične strukture, antibakterijska svojstva grafena učinkovito uništavaju stanične membrane bakterija (čak i E. coli).

58. Grafen je iznimno osjetljiv na bilo kakve kemijske modifikacije, zahvaljujući kojima se na njegovu površinu može vezati bilo koja popularna organska skupina.

59. Filtri na bazi grafenskog oksida moći će filtrirati vodu s iznimnom preciznošću. Kao rezultat, bit će moguće relativno jednostavno filtrirati slanu vodu u vodu za piće.

60. Elektroni se kreću u grafenu kao da nemaju masu.

61. Tranzistori na bazi grafena postižu puno bolje rezultate i sve ukazuje da će se grafen koristiti u mnogim elektroničkim uređajima.

62. Fascinacija grafenom prisutna je i u pop kulturi. Primjer je oklop junaka igre Crysis (2008) koji je iznimno izdržljiv i ima sva svojstva grafena. Ovaj oklop se u igrici zove nanoodijelo.

63. Karakteristično tkanje saća također je vrlo često u Blizzard igrama. Ovo je očita referenca na grafen, koji je, na kraju krajeva, materijal budućnosti. Primjeri uključuju Overwatch, StarCraft ili Heroes of the Storm.

64. Grafen se zbog svoje lakoće i fleksibilnosti može uspješno koristiti za jačanje svih vrsta konstrukcija. I u mikro i u makro mjerilu. Zahvaljujući grafenu, sve će postati izdržljivije.

65. Zanimljivo je da upotreba grafena može biti izuzetno korisna čak i u području kao što je sport. Prije nekog vremena na tržište su predstavljeni ultra lagani i super-izdržljivi reketi za tenis od grafena. Prvi tenisač koji je počeo koristiti reket proizveden ovom tehnologijom je Novak Đoković.

66. Grafen je izuzetno otporan na svaku deformaciju. Zahvaljujući ovom neobičnom svojstvu, koristi se u mnogim oblicima industrije. Sve ukazuje na to da će u budućnosti većina zaslona osjetljivih na dodir i ostalih elektroničkih dijelova biti izrađena od grafena.

67. Zasloni osjetljivi na dodir koji su napravljeni od grafena su jeftiniji i zeleniji od onih od iridija jer sadrže uobičajeni ugljik. Na primjer, iridij, na kojem se temelji trenutna tehnologija zaslona osjetljivog na dodir, element je koji je vrlo rijedak na Zemlji. Samo jedan atom od milijun je iridij.

68. Energetski potencijal grafena omogućit će proizvodnju električnih automobila čije će se baterije puniti u samo nekoliko minuta, a njihov domet će se značajno povećati. Budućnost automobilske industrije temeljene na električnim automobilima zapravo se temelji na izvanrednim svojstvima grafena.

69. Električni automobil, koji će se proizvoditi uz pomoć tehnologije temeljene na grafenu, imat će vrlo kapacitetnu bateriju koja se brzo puni. Također će biti ultra lagan i izdržljiv, a dio svoje energije crpit će i od sunca, zahvaljujući korištenju iznimno učinkovitih fotonaponskih panela od grafena. Zahvaljujući grephene tehnologiji, stakla u takvom automobilu neće biti zamagljena niti zamrznuta, jer grafen savršeno provodi toplinu. Takav automobil budućnosti temeljit će se uglavnom na grafenu, zbog čega je danas toliko tražen.

70. Grafen je izuzetno biokompatibilan jer je oblik ugljika od kojeg su napravljeni svi živi organizmi. Sva istraživanja pokazuju da se grafen može savršeno koristiti u transhumanizmu, odnosno povezivanju ljudskog tijela s kibernetičkim implantatima.

71. Neki su znanstvenici već konstruirali uređaj na temelju grafena koji može uspješno oponašati djelovanje ljudske mrežnice. Zahvaljujući ovom otkriću, u budućnosti će biti moguće vratiti vid ljudima čiji optički živac ispravno funkcionira. Grafen nudi nevjerojatne mogućnosti u optici.

72. Grafen se može modificirati tako da podsjeća na bilo koji receptor ili čak staničnu membranu. Sve ukazuje da će se transplantologija budućnosti temeljiti na tehnologiji grafena.

73. Zahvaljujući modifikacijama grafena, koji će nalikovati na bilo koji receptor ili staničnu membranu, bit će moguće provesti istraživanja koja će eliminirati korištenje životinja u te svrhe.

74. Znanstvenici nagađaju da će u bliskoj budućnosti biti moguće konstruirati nanorobot koji će sekvencirati, pa čak i popraviti našu DNK. Nanorobot će se, naravno, temeljiti na tehnologiji grafena.

75. Neko vrijeme (2008.) grafen je bio najskuplja tvar na zemlji.

76. Trenutno postoji mnogo metoda dobivanja grafena, a poljska metoda je jedna od najvrednijih jer proizvodi grafen vrlo visoke kvalitete.
Poljska metoda temelji se na modificiranju taloženja iz plinske faze.

77. Trenutno postoji mnogo metoda za dobivanje grafena, ali najpopularnije od njih su egzofilizacija, isparavanje silicija iz silicij karbida ili montaža atom po atom.

78. Do sada nije poznato pokazuje li se biokompatibilnost grafena kao jedan od njegovih nedostataka, jer studije pokazuju da listovi grafena mogu lako prodrijeti kroz stanične membrane i akumulirati se u stanicama. Još nije poznato ima li to neugodnih posljedica.

79. Grafen se pri hlađenju širi, a zagrijavanjem skuplja.

80. Izvanredna plastičnost grafena omogućuje proizvodnju iznimno osjetljivih mikrofona i senzora.

81. Mnogi znanstvenici su sigurni da grafenski filteri mogu uspješno riješiti problem nedostupnosti slatke vode u mnogim regijama svijeta.

82. Zbog njegove crne boje i super-svojstava, mnogi korisnici interneta počeli su nazivati grafen otrovom. To ima veze sa super zlikovcem u Mavelovim stripovima. Venom je Spidermanov smrtonosni neprijatelj.

83. Grafen se može dobiti od običnog grafita, kojeg ima svaka olovka.

84. Gume za bicikle ili automobile na bazi grafena bit će iznimno izdržljive.

85. Billa Gatesa također zanimaju nevjerojatna svojstva grafena, pa je potrošio više od 100.000 dolara na istraživanje kondoma od grafena.

86. Europska unija izdvojila je čak milijardu dolara za svoja istraživanja grafena.

87. Dosadašnja vrlo osjetljiva priroda grafena prilično značajno komplicira njegovu industrijsku proizvodnju.

88. Znanstvenici u Manchesteru nedavno su otkrili da nanomaterijalni grafen uspješno ubija i neutralizira stanice raka i nije toksičan za zdrave stanice.

89. Postoje naznake da će liječenje raka grafenom imati mnogo manje nuspojava od trenutno korištene kemoterapije.

90. Samsung je već najavio pametni telefon koji će imati grafensku bateriju, a punjenje od nule do sto posto trajat će oko 15 minuta.

91. Zasloni na bazi grafena bit će toliko izdržljivi da zamjena neće biti potrebna jer neće pucati.

92. Ford je najavio uvođenje grafenske tehnologije u svoje električne automobile koja će smanjiti buku u automobilima za čak 17%, poboljšati mehanička svojstva za 20% i omogućiti puno brže punjenje.

93. Tehnologija grafena danas je dostupna, jer na internetu sada možete kupiti, na primjer, powerbank koji koristi grafen, tenisice za trčanje s grafenskim potplatom i satove od grafena.

94. Grafen se smatra jednim od najvažnijih otkrića 21. stoljeća.

95. Ulazak grafena u naš svakodnevni život pitanje je sljedećih nekoliko godina.

96. Grafen se također naziva idealnim materijalom jer su mu svojstva bez premca ni u jednom drugom materijalu.

97. Grafen je milijun puta tanji od lista papira.

98. Grafen ima milijardu puta veću vodljivost od silicija koji se trenutno koristi u čipovima i procesorima.

99. Ugljik se ne pojavljuje u prirodi u obliku grafena.

100. Grafen se može uspješno koristiti kao glavna komponenta antikorozivnih boja.