Bagaimana dengan graphene? Janji ditepati dan ditangguhkan dari bahan masa depan

Bagaimana dengan graphene?  Janji ditepati dan ditangguhkan dari bahan masa depan

Kita tahu bahawa graphene adalah sekeping karbon tebal atom tunggal dengan sifat unik. Ia mempunyai struktur kristal heksagon monolayer dan 200 kali lebih kuat daripada keluli. Ia lima kali lebih ringan daripada aluminium dan mempunyai sifat elektrik atau haba yang unik. Sejak penemuannya, kami telah mendengar janji-janji tentang bagaimana ia akan merevolusikan banyak teknologi, dan dalam beberapa kes itu. Dan berapa banyak janji itu yang masih harus ditunaikan hari ini?

Masih belum selesai ...

Graphene sangat bagus untuk skrin sentuh , OLED atau LCD, tetapi belum ada yang mengambil langkah. Sudah tentu, semua orang jelas bahawa pada masa akan datang kita akan mempunyai kertas elektronik graphene. Juga skrin mudah alih yang sangat ringan dengan bahan ini, tetapi ... belum.

Kebolehtelapannya terhadap air, tetapi kebolehtelapan terhadap kebanyakan cecair dan gas lain, menjadikannya sesuai untuk membuat penapis. Tidak lama kemudian, banyak rancangan muncul untuk membina kilang penyahgaraman dengan graphene. Sangat penting bagi banyak kawasan di dunia untuk mendapatkan air tawar dengan mudah. Tetapi tidak ada penapis yang keluar dari makmal .

skrin graphene

Paparan OLED fleksibel eksperimen

Kami tahu bahawa serat karbon banyak digunakan untuk struktur kapal terbang, dan langkah seterusnya adalah graphene . Sangat tahan, sifat elektriknya akan meningkatkan daya tahan terhadap kilat. Dan dengan sendirinya menjadi sensor untuk usaha, selain kelebihan lain. Sebuah kapal terbang mempunyai kabel sekitar 100 kilometer dan graphene dalam struktur dapat menyelamatkan paling banyak. Tetapi ... sekali lagi ia masih dalam perancangan.

Janji graphene lain adalah keberkesanannya untuk sel fotovoltaik. Hampir telus, konduktor panas dan elektrik yang baik, tingkah lakunya dalam penggunaan ini sangat menjanjikan. Taman suria bukan sahaja lebih murah dan lebih efisien daripada yang ada sekarang, tetapi juga kurang mencemarkan pembuatannya. Pada masa akan datang, kita juga boleh memakai pakaian yang bahagian luarnya akan mengecas telefon bimbit kita berkat graphene. Tetapi, seperti janji-janji lain, ia akan menjadi masa depan yang lebih kurang.

Tahan dan konduktif

Sebilangan penggunaan graphene yang sebenarnya dan sekarang berkaitan dengan kekuatan mekaniknya. Cukup tambahkannya ke bahan lain untuk menggandakan kekuatannya . Keuntungan logam atau plastik dan sebatian ini sudah digunakan dalam teknologi aeroangkasa, pembinaan atau peranti mudah alih. Sudah ada sebatian getah pertama untuk tayar yang mengandungi graphene. Perpetuus Carbon (UK) menghasilkan graphene dan telah mengembangkan bahan tambahan getah dengan bahan ajaib yang sudah digunakan dalam tayar basikal dan akan menjangkau kereta.

tayar graphene

Tayar basikal dengan Graphene

Sebaliknya, graphene adalah pengalir haba terbaik di dunia. Oleh kerana ia juga kuat dan ringan, sangat sesuai untuk digunakan pada bahagian yang memerlukan pengaliran atau penghapusan haba. Telah diketahui bahawa sekurang-kurangnya satu pengeluar telefon bimbit besar menggunakan lembaran graphene untuk membawa haba dari cip ke kawasan yang lebih panas di dalam telefon bimbit.

Kapasitor super

Penggunaan graphene yang cepat dilihat adalah membuat kapasitor. Kapasitor adalah komponen elektronik yang mengumpul cas elektrik. Tidak seperti bateri, hampir tidak ada kerugian antara cas dan pelepasan. Di samping itu, muat naik dan muat turun tersebut dapat dilakukan dengan cepat. Tetapi sehingga baru-baru ini tidak ada kapasitor yang besar: mereka adalah kapasitor super.

Graphene (2)

Trem Cina bergerak dengan kapasitor grafikene

Aplikasi semasa yang paling hebat adalah kenderaan elektrik. Tetapi jauh lebih besar daripada kereta atau motosikal: bas, trem atau kereta api. Apabila salah satu kenderaan berkuasa elektrik ini brek, enjinnya menjana sejumlah besar tenaga dalam masa yang sangat singkat. Hanya superkapasitor yang dapat menerima tenaga ini dan menyimpannya, kerana bateri memerlukan lebih banyak masa. Dan kemudian kembalikan tenaga itu untuk meneruskannya. Pengilang China CRRC sudah mempunyai dua model dengan graphene. Satu untuk bas, mampu bergerak sejauh 10 kilometer setelah mengecas hanya dalam satu minit. Satu lagi, untuk trem, mengecas dalam 30 saat dan menggerakkan trem hingga 6 kilometer . Dalam pembuatannya, bahan ini terkontaminasi lebih rendah daripada bahan tradisional, dan mereka tidak mempunyai risiko letupan.

Untuk kereta atau skuter

Zap & Go adalah syarikat Britain yang juga membuat kapasitor super dengan ion karbon dan graphene. Objektifnya adalah untuk menggantikan banyak bateri litium semasa: dalam skuter, gerudi, pembersih vakum ... atau kereta. Bermula sebagai syarikat selari dengan University of Oxford, mereka sangat dekat dengan tempat bateri lithium pertama dilahirkan 40 tahun yang lalu. Kini tiba giliran teknologi baru ini, lebih murah untuk dihasilkan dalam skala besar, lebih hijau dan lebih selamat, dan lebih tahan lama. "Bateri" graphene (supercapacitor) boleh bertahan 20 hingga 30 tahun dalam penggunaan biasa.

Bagaimana dengan graphene?  Janji ditepati dan ditangguhkan dari bahan masa depan

Supercapacitors dengan nanotube graphene dan karbon

Pengilang lain yang terkenal ialah German Skeleton Technologies. Mereka telah mempatenkan jenis ultrasapacitor yang menggunakan struktur nanotube graphene. Mereka adalah antara yang pertama memasuki teknologi ini , dan mereka bermain dengan kelebihan. Mereka menjual "bateri" dengan ukuran yang berbeza, dan mereka telah digunakan dalam persaingan (KERS of F1 atau World Endurance), di beberapa kereta (sistem stop-stop di lampu isyarat) atau di Badan Angkasa Eropah untuk sistem ruang yang berbeza. Mereka juga mengkhususkan diri dalam aplikasi besar, misalnya untuk mengumpulkan tenaga di loji tenaga angin. Apabila sangat berangin, lebihan tenaga dijimatkan sehingga pada saat-saat tenang dapat terus dihantar.

Seperti yang kita lihat, sedikit demi sedikit, aplikasi graphene bahan "ajaib" akan tiba , walaupun beberapa yang paling dinanti-nantikan masih akan membuat kita menunggu.