Что такое графен и чем он уникален?
Одним из важнейших и необычных открытий XXI века является графен. Это углерод, состоящий из кристаллической решетки толщиной всего 1 атом.
Чем уникален?
Материал происходит из графита, который используется для стержней чертежных карандашей. Он биоразлагаем, что совершенно безопасно для окружающей среды. Влияние на организм человека еще не изучено, но и токсичность не доказана.
Уникальные особенности и свойства:
- Отличная теплопроводность и гибкость.
- По прочности превосходит сталь и алмазы.
- Устойчивость к нагрузкам до 5000 тонн.
- Материал не пропускает большинство жидкостей и газов.
Уникальность графена также заключается в структуре проводника, которой обладает материал. И в то же время он способен проводить электрический ток.
Сфера применения
Графен успешно нашел применение в электронике. Компания «Samsung» разработала его внедрение в аккумуляторы. В результате емкость батареи увеличилась на 45%, а зарядка ускорилась в 5 раз. Полный цикл подпитки аккумулятора составляет всего 5 минут. В перспективе не исключено применение графена для создания небьющихся экранов смартфонов.
Также материал может использоваться для строительства поездов, автомобилей, самолетов, лифтов и даже космических кораблей. Ученые выяснили, что комбинирование его с пластмассой и резиной позволит добиться полной водонепроницаемости. Это позволит обеспечить безопасное длительное хранение пищи и других ресурсов. Совершенствование материала происходит с помощью сканирующих зондовых станций.
Создание оксидных мембран решит проблему обеспечения водой засушливых районов. Современные опреснители обходятся дорого, и потребляют много энергии. Использование графена позволит сократить энергопотребление на 46%, что немаловажно для бедных стран.
Также графен найдет применение в области фильтрации ядерных отходов. Также он будет использоваться в производстве суперкомпьютеров, транзисторов, медицинского оборудования. Предполагается, что реализовать задуманное удастся к 2030 году.
Актуальные проблемы
Несмотря на преимущества и уникальные характеристики, на сегодняшний день графен остается дорогим и практически недоступным материалом. Пока ученые не могут наладить массовое производство. Максимальный размер графенового листа равен обычной кредитной карточке. При попытке получить большее количество на выходе получается материал низкого качества. Но ученые считают, что есть смысл продолжать исследования в области производства — сфера применения графена просто огромна, и все финансовые и временные затраты оправдают себя. В разных странах над этим работают как государственные вузы, так и коммерческие компании, заинтересованные в новых достижениях.
Источник: https://ilpa-tech.ru/
Copyright Muz4in.Net © - Данная новость принадлежит Muz4in.Net, и являются интеллектуальной собственностью блога, охраняется законом об авторском праве и не может быть использована где-либо без активной ссылки на источник. Подробнее читать - "об Авторстве"
Почитать ещё: