എന്താണ് ഗ്രാഫീൻ? അവിശ്വസനീയമായ ഒരു മാന്ത്രിക മെറ്റീരിയൽ

സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, സൂപ്പർ മെറ്റീരിയൽ ഗ്രാഫീനിൽ വളരെയധികം ശ്രദ്ധ ചെലുത്തിയിട്ടുണ്ട്. എന്നാൽ എന്താണ് ഗ്രാഫീൻ? ശരി, ഉരുക്കിനേക്കാൾ 200 മടങ്ങ് ശക്തവും എന്നാൽ പേപ്പറിനേക്കാൾ 1000 മടങ്ങ് ഭാരം കുറഞ്ഞതുമായ ഒരു പദാർത്ഥം സങ്കൽപ്പിക്കുക.
2004-ൽ, മാഞ്ചസ്റ്റർ സർവ്വകലാശാലയിലെ രണ്ട് ശാസ്ത്രജ്ഞരായ ആൻഡ്രി ഗീം, കോൺസ്റ്റാൻ്റിൻ നോവോസെലോവ് എന്നിവർ ഗ്രാഫൈറ്റിനൊപ്പം "കളിച്ചു". അതെ, പെൻസിലിൻ്റെ അഗ്രത്തിൽ നിങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്ന അതേ കാര്യം. അവർ മെറ്റീരിയലിനെക്കുറിച്ച് ജിജ്ഞാസയുള്ളവരായിരുന്നു, അത് ഒരു ലെയറിൽ നീക്കം ചെയ്യാൻ കഴിയുമോ എന്നറിയാൻ അവർ ആഗ്രഹിച്ചു. അതിനാൽ അവർ അസാധാരണമായ ഒരു ഉപകരണം കണ്ടെത്തി: ഡക്റ്റ് ടേപ്പ്.
"നിങ്ങൾ [ടേപ്പ്] ഗ്രാഫൈറ്റിലോ മൈക്കയിലോ വയ്ക്കുക, തുടർന്ന് മുകളിലെ പാളി തൊലി കളയുക," ഹെയിം ബിബിസിയോട് വിശദീകരിച്ചു. ഗ്രാഫൈറ്റ് അടരുകൾ ടേപ്പിൽ നിന്ന് പറക്കുന്നു. തുടർന്ന് ടേപ്പ് പകുതിയായി മടക്കി മുകളിലെ ഷീറ്റിലേക്ക് ഒട്ടിക്കുക, തുടർന്ന് അവയെ വീണ്ടും വേർതിരിക്കുക. തുടർന്ന് നിങ്ങൾ ഈ പ്രക്രിയ 10 അല്ലെങ്കിൽ 20 തവണ ആവർത്തിക്കുക.
“ഓരോ തവണയും അടരുകൾ കനം കുറഞ്ഞതും കനം കുറഞ്ഞതുമായ അടരുകളായി തകരുന്നു. അവസാനം, വളരെ നേർത്ത അടരുകൾ ബെൽറ്റിൽ അവശേഷിക്കുന്നു. നിങ്ങൾ ടേപ്പ് പിരിച്ചുവിടുന്നു, എല്ലാം അലിഞ്ഞുപോകുന്നു.
അതിശയകരമെന്നു പറയട്ടെ, ടേപ്പ് രീതി അത്ഭുതങ്ങൾ പ്രവർത്തിച്ചു. ഈ രസകരമായ പരീക്ഷണം ഒറ്റ-പാളി ഗ്രാഫീൻ അടരുകൾ കണ്ടെത്തുന്നതിലേക്ക് നയിച്ചു.
2010-ൽ, ഹെയ്‌മിനും നോവോസെലോവിനും ഫിസിക്‌സിനുള്ള നോബൽ സമ്മാനം ലഭിച്ചത്, അവരുടെ ഗ്രാഫീൻ, ഒരു ഷഡ്ഭുജാകൃതിയിലുള്ള ലാറ്റിസിൽ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്ന കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച ഒരു വസ്തുവാണ്.
ഗ്രാഫീൻ ഇത്രയധികം അതിശയിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന കാരണങ്ങളിലൊന്ന് അതിൻ്റെ ഘടനയാണ്. ഒരു ഷഡ്ഭുജാകൃതിയിലുള്ള ലാറ്റിസ് ഘടനയിൽ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്ന കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുടെ ഒരു പാളിയായി പ്രാകൃത ഗ്രാഫീനിൻ്റെ ഒരു പാളി ദൃശ്യമാകുന്നു. ഈ ആറ്റോമിക് സ്കെയിൽ കട്ടയും ഘടന ഗ്രാഫീനിന് അതിൻ്റെ ആകർഷണീയമായ ശക്തി നൽകുന്നു.
ഒരു ഇലക്ട്രിക്കൽ സൂപ്പർസ്റ്റാർ കൂടിയാണ് ഗ്രാഫീൻ. ഊഷ്മാവിൽ, ഇത് മറ്റേതൊരു വസ്തുക്കളേക്കാളും നന്നായി വൈദ്യുതി കടത്തുന്നു.
നമ്മൾ ചർച്ച ചെയ്ത കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ ഓർക്കുന്നുണ്ടോ? ശരി, അവയിൽ ഓരോന്നിനും പൈ ഇലക്ട്രോൺ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു അധിക ഇലക്ട്രോൺ ഉണ്ട്. ഈ ഇലക്ട്രോൺ സ്വതന്ത്രമായി നീങ്ങുന്നു, ചെറിയ പ്രതിരോധം കൊണ്ട് ഗ്രാഫീൻ്റെ ഒന്നിലധികം പാളികളിലൂടെ ചാലകം നടത്താൻ ഇത് അനുവദിക്കുന്നു.
മസാച്യുസെറ്റ്‌സ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ടെക്‌നോളജിയിൽ (എംഐടി) ഗ്രാഫീനിനെക്കുറിച്ച് അടുത്തിടെ നടത്തിയ ഗവേഷണം ഏതാണ്ട് മാന്ത്രികമായ ഒന്ന് കണ്ടെത്തി: നിങ്ങൾ ചെറുതായി (1.1 ഡിഗ്രി) ഗ്രാഫീൻ്റെ രണ്ട് പാളികൾ വിന്യാസത്തിൽ നിന്ന് തിരിയുമ്പോൾ, ഗ്രാഫീൻ ഒരു സൂപ്പർകണ്ടക്ടറായി മാറുന്നു.
ഇതിനർത്ഥം ഇതിന് പ്രതിരോധമോ താപമോ ഇല്ലാതെ വൈദ്യുതി കടത്തിവിടാൻ കഴിയും, ഇത് റൂം താപനിലയിൽ ഭാവിയിലെ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റിക്ക് ആവേശകരമായ സാധ്യതകൾ തുറക്കുന്നു.
ഗ്രാഫീൻ്റെ ഏറ്റവും പ്രതീക്ഷിത പ്രയോഗങ്ങളിലൊന്ന് ബാറ്ററികളിലാണ്. അതിൻ്റെ ഉയർന്ന ചാലകതയ്ക്ക് നന്ദി, ആധുനിക ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളേക്കാൾ വേഗത്തിൽ ചാർജ് ചെയ്യുന്ന ഗ്രാഫീൻ ബാറ്ററികൾ നമുക്ക് നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും.
സാംസങ്, ഹുവായ് തുടങ്ങിയ ചില വലിയ കമ്പനികൾ ഇതിനകം തന്നെ ഈ പാത സ്വീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്, ഞങ്ങളുടെ ദൈനംദിന ഗാഡ്‌ജെറ്റുകളിലേക്ക് ഈ മുന്നേറ്റങ്ങൾ അവതരിപ്പിക്കാൻ ലക്ഷ്യമിടുന്നു.
"2024-ഓടെ, ഗ്രാഫീൻ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ഒരു ശ്രേണി വിപണിയിലെത്തുമെന്ന് ഞങ്ങൾ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു," കേംബ്രിഡ്ജ് ഗ്രാഫീൻ സെൻ്ററിൻ്റെ ഡയറക്ടറും യൂറോപ്യൻ ഗ്രാഫീൻ നടത്തുന്ന ഒരു സംരംഭമായ ഗ്രാഫീൻ ഫ്ലാഗ്ഷിപ്പിലെ ഗവേഷകയുമായ ആൻഡ്രിയ ഫെരാരി പറഞ്ഞു. സംയുക്ത പദ്ധതികളിൽ കമ്പനി 1 ബില്യൺ യൂറോ നിക്ഷേപിക്കുന്നു. പദ്ധതികൾ. ഈ സഖ്യം ഗ്രാഫീൻ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികസനം ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു.
ഇന്നത്തെ ഏറ്റവും മികച്ച ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ബാറ്ററികളേക്കാൾ 20% കൂടുതൽ ശേഷിയും 15% കൂടുതൽ ഊർജ്ജവും നൽകുന്ന ഗ്രാഫീൻ ബാറ്ററികൾ ഫ്ലാഗ്ഷിപ്പിൻ്റെ ഗവേഷണ പങ്കാളികൾ ഇതിനകം തന്നെ സൃഷ്ടിക്കുന്നുണ്ട്. മറ്റ് ടീമുകൾ സൂര്യപ്രകാശത്തെ വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റുന്നതിൽ 20 ശതമാനം കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമതയുള്ള ഗ്രാഫീൻ അധിഷ്ഠിത സോളാർ സെല്ലുകൾ സൃഷ്ടിച്ചു.
ഹെഡ് സ്‌പോർട്‌സ് ഉപകരണങ്ങൾ പോലെയുള്ള ഗ്രാഫീൻ്റെ സാധ്യതകൾ പ്രയോജനപ്പെടുത്തിയ ചില ആദ്യകാല ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ഉണ്ടെങ്കിലും, ഏറ്റവും മികച്ചത് ഇനിയും വരാനിരിക്കുന്നതേയുള്ളൂ. ഫെരാരി സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ: “ഞങ്ങൾ ഗ്രാഫീനെക്കുറിച്ചാണ് സംസാരിക്കുന്നത്, പക്ഷേ വാസ്തവത്തിൽ ഞങ്ങൾ സംസാരിക്കുന്നത് ധാരാളം ഓപ്ഷനുകൾ പഠിക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ചാണ്. കാര്യങ്ങൾ ശരിയായ ദിശയിലാണ് നീങ്ങുന്നത്.”
ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇൻ്റലിജൻസ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് ഈ ലേഖനം അപ്‌ഡേറ്റുചെയ്‌തു, വസ്തുത പരിശോധിച്ച്, HowStuffWorks എഡിറ്റർമാർ എഡിറ്റ് ചെയ്‌തു.
സ്പോർട്സ് ഉപകരണ നിർമ്മാതാവ് ഹെഡ് ഈ അത്ഭുതകരമായ മെറ്റീരിയൽ ഉപയോഗിച്ചു. അവരുടെ ഗ്രാഫീൻ XT ടെന്നീസ് റാക്കറ്റ് അതേ ഭാരത്തിൽ 20% ഭാരം കുറഞ്ഞതാണെന്ന് അവകാശപ്പെടുന്നു. ഇത് ശരിക്കും വിപ്ലവകരമായ സാങ്കേതികവിദ്യയാണ്!
`;t.byline_authors_html&&(e+=`作者：${t.byline_authors_html}`),t.byline_authors_html&&t.byline_date_html&&(e+=” | “),t.byline_date_htl _html .ReplaceAll('”pt','”pt'+t.id+”_”); e+=`\n\t\t\t\t തിരികെ നൽകുക