Grafenul
22 May 2023 in Minerale și vitamineCe este grafenul
Grafenul este unul dintre cele mai uşoare materiale descoperite vreodată. Compus din carbon, el a fost identificat în 1947, dar izolat abia în 2004 de olandezul Andre Geim şi ruso-britanicul Konstantin Novoselov, o reuşită care le-a adus celor doi cercetători, în 2010, premiul Nobel pentru fizică.
Este un tip de material care este compus din gruparea diferiților atomi de carbon care sunt poziționați împreună dând o formă hexagonală. Aranjamentul atomilor formează un monostrat cu un singur atom grosime. Se găsește constant și abundent în natură sub formă de grafit. Ființa umană a folosit grafit într-un mod comun în creioane. Un milimetru de grafit este capabil să conțină 3 milioane de straturi de grafen.
Ultra-rezistent, ultra-stabil şi ultra-conductor, grafenul promite să revoluţioneze industria aerospaţială, energetică şi medicală. Dar din cauza noutăţii sale şi a posibilităţilor lui uriaşe, acest nano-material a devenit totodată subiectul predilect al unui număr impresionant de mesaje de dezinformare distribuite pe internet.
Acest material posedă proprietăţi chimice şi fizice unice, iar acest detaliu a făcut din grafen „unul dintre cele mai promiţătoare materiale pentru tehnologiile viitorului”, a declarat cercetătorul Marcelo Mariscal, specialist în nanotehnologii.
Proprietățile grafenului
Grafenul are numeroase aplicații astăzi și este o substanță care are proprietăți foarte interesante. Aceste proprietăți sunt alăturate de abundența carbonului din natură. Acest lucru face din grafen un material cu mari posibilități utile și este studiat pe larg de comunitatea științifică. Vom evidenția care sunt principalele proprietăți ale grafenului:
Conductivitate termică ridicată: Ajută la conducerea căldurii între materiale și la optimizarea transferului de energie.
Conductivitate electrică ridicată: De asemenea, servește la stabilirea circuitelor electrice, deoarece conduce electricitatea foarte bine.
O mai mare elasticitate și flexibilitate: Deoarece are aceste proprietăți, este un material destul de mulabil care se poate adapta la diferite situații.
Duritate mare: această capacitate îi conferă o mare rezistență.
Rezistență ridicată: este de aproximativ 200 de ori mai puternic decât oțelul. Are o rezistență similară cu cea a diamantului, dar cu o greutate mult mai ușoară, cântărește de 5 ori mai puțin decât aluminiul.
Nu este afectat de radiațiile ionizante.
Este capabil să genereze electricitate expunându-l la lumina soarelui o perioadă.
Este un material transparent.
Densitatea sa mare nu lasă să treacă atomii de heliu, dar permite trecerea apei care se poate evapora cu aceeași viteză ca și într-un recipient deschis.
Are efect antibacterian: materialul și compoziția sa nu permit bacteriilor să crească la suprafața sa.
Generează încălzirea prin conducerea electronilor. Consumați o cantitate mică de electricitate dacă îl comparăm cu alți compuși, acest lucru poate duce la economii mari pe termen lung.
Aplicațiile grafenului
Grafenul face obiectul unor cercetări privind fabricarea senzorilor de înaltă sensibilitate, dispozitivelor electronice suple, mai ales pentru automobile, avioane şi sateliţi. El stochează foarte uşor energia, devenind din acest motiv materialul preferat al dezvoltatorilor de baterii pentru automobile.
Acelaşi material ar putea fi utilizat în construcţii şi în medicină, mai ales ca vector pentru terapii genetice, medicină moleculară, etc.
Există mai mult de 60.000 de articole științifice care studiază acest material, cercetătorii încearcă să-și dea seama care sunt toate utilizările potențiale ale grafenului. Cu proprietățile sale mari și multiple putem efectua aproape toate tipurile de aplicații mai eficient.
Deoarece duritatea sa este ridicată, avem o durată mai mare decât oțelul, în ciuda faptului că avem o consistență elastică și flexibilă.
Prin capacitatea de a conduce electricitatea și temperatura este derivat în numeroase utilizări.
O baterie de grafen, este capabil să încarce bateria unui telefon mobil în doar 5 minute.
Poate servi ca medicament împotriva cancerului.