БЛОГ за всичко важно за мен :: Материалът на бъдещето

Неотдавна изследователите от Колумбийския университет Джефри Кайсар и Джеймз Хоун успяха да направят измервания на здравината на този материал на атомно ниво и се оказа, че графенът превъзхожда по този показател всички известни на науката вещества!
За провеждане на измерванията, на учените се наложило за пробият отверствия с диаметър един микрон в кремниева пластина и да сложат на тези места фрагменти графен с идеална структура, а след това да се опитат да ги „пробият“ с помощта на диамантена игла. По думите на Джеймз Хоун, начинанието им може да се сравни с опита да се пробие пластмасов капак на чаша с кока-кола с помощта на наточена стоманена игла. Ако този капак бе направен от графен, то той би издържал тежестта на цял автомобил върху острието!
Свойства на графенът
Проблемът е, че материалите, имащи идеална структура по принцип са „невъзможни“ на макрониво (или поне така се смяташе доскоро). Всички те съдържат в себе си нееднородност, пробиви в кристалната решетка и нарушени междумолекулярни връзки. Графенът е основен «строителен материал» за въглеродни нанотръбички и фулерени (кластери въглеродни структури, съдържащи от 10 до 1000 атома и по форма напомнящи футболна топка).
И макар свойствата на графена да го правят много перспективен материал и в електрониката – например за ново поколение дисплеи и слънчеви батерии – практически да се получи образец на графен с размери по-големи от няколко сантиметра е сложна и скъпа работа.
Графенът е подходящ за разработването на прозрачни, реагиращи на допир екрани, светлинни панели и дори соларни клетки.
Един тънък слой обикновен въглерод донесе на професорите от Университета в Манчестър Андре Гейм и Константин Новоселов Нобелова награда за физика. Двамата грабнаха приза за „революционните си експерименти в областта на двуизмерния материал графен“, съобщи в прессъобщение Кралската шведска академия на науките. Графенът представлява форма на въглерода. Той е най-тънкият и най-издръжливият наноматериал. Като електрически проводник той се представя толкова добре, колкото и
медта, а като топлинен проводник надминава всички останали известни материали. Графенът е напълно прозрачен, но е толкова плътен, че дори хелият, който има най-малката молекула, не може да премине през него. Гейм и Новоселов извличат графена от парче графит, какъвто се използва във всички най-обикновени моливи. С помощта на скоч те успели да отлепят „люспа“ от въглерод с дебелина от само един атом. Дотогава повечето учени смятаха, че е невъзможно подобни тънки кристални материали да останат в стабилно състояние. С помощта на графена обаче физиците сега могат да изучават нов клас двуизмерни материали с уникални свойства. Графенът прави възможни експерименти, които дават нова насока на феномените в квантовата физика. Той има и многобройни практически приложения, включително създаването на нови материали и изработването на иновативна електроника. Графеновите транзистори ще са много по-бързи от днешните силиконови транзистори и ще се използват за създаването на много по-ефективни компютри. Тъй като е на практика прозрачен и добър проводник, графенът е подходящ за разработването на прозрачни, реагиращи на допир екрани, светлинни панели и дори соларни клетки. Когато се смеси с пластмаси, графенът ги превръща в проводници на електричество, като същевременно ги прави устойчиви на топлина и по-здрави. Тези свойства могат да бъдат използвани в нови свръхздрави материали, които са същевременно тънки, еластични и леки. В бъдеще подобни материали могат да се използват в сателити, самолети и автомобили.
Графенът демонстрира изумителните си характеристики, този път по отношение на мастило за принтери. В случая на графена разбира се, не може да става въпрос за твърдо, течно или газообразно състояние, тъй като материалът е преди всичко молекулярен компонент. Но когато става въпрос за компонент, който се предполага, че ще революционизира технологиите, замествайки силиция и много други материали, то "твърдо" състояние не е далеч от истината.
За да стане мастилото възможност, графенът трябва да бъде отчупван от парчета графит, използвайки химически разтворител. След това големите чипове трябва да се премахнат (тъй като могат да блокират принтиращите глави, ако бъдат оставени) и само тогава материалът се използва, за да се произвежда мастилото.Ако опитите на учените от Кеймбридж се окажат успешни, графенът ще може да се използва толкова лесно, колкото една обикновена компютърна верига.
Видео
http://www.youtube.com/watch?v=Q_eTLPKdrHs
http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=we3kWMkSGtg
http://www.sci-bg.com

Нагоре