በእርሳስ ስሙጅ የተገኘ፣ ግራፊን የብስክሌት ኢንዱስትሪውን የሚቀይር አዲሱ ሱፐር ቁስ ሊሆን ይችላል?
በፊቱ ላይ ግራፊን ቀላል ቁሳቁስ ነው። አንድ ነጠላ የካርቦን አቶሞች ውፍረት 0.3 ናኖሜትር ነው - ከዚህ መጽሔት ወረቀት አንድ ሚሊዮን እጥፍ ቀጭን። ግን ከብረት 150 እጥፍ ጠንካራ እና 20% የበለጠ የመለጠጥ ችሎታ አለው. በሴኮንድ አንድ ሚሊዮን ሜትሮች ፍጥነት ከመዳብ ወይም ከወርቅ በተሻለ የኤሌክትሪክ ኃይል ይሠራል. በፍጥነት ሙቀትን ያመጣል. እሱ ግልጽ እና ሙሉ በሙሉ የማይበገር ነው፣ እና በ21ኛው ክፍለ ዘመን የካርቦን ፋይበር በ20ኛው እና በ19ኛው ብረት እንዳደረገው በ21ኛው ክፍለ ዘመን ተመሳሳይ ተጽእኖ ሊኖረው ይገባል። እ.ኤ.አ. በ 2003 በማንቸስተር ዩኒቨርስቲ ሁለቱ የቁሳቁስ ሳይንቲስቶች አንድሬ ጂም እና ኮንስታንቲን ኖሶሶሎቭ የኖቤል ሽልማትና የክብር ሽልማቶችን ያገኙ መሆኑ ምንም አያስደንቅም።ግን ይሄ ከብስክሌቶች ጋር ምን ያገናኘዋል?
የግራፊኔ ቀደምት አሳዳጊዎች
ግራፊን የያዙ የመጀመሪያዎቹ የብስክሌት ምርቶች ገበያ ላይ መዋል ጀምረዋል። ቪቶሪያ በመጨረሻው የካርቦን ቁርኣኖ ሪም ውስጥ ግራፊን ይጠቀማል (p20 ይመልከቱ) እና ካትላይክም በከፍተኛው ሚክሲኖ የራስ ቁር ውስጥ ይጠቀምበታል። ብጁ የካርቦን ፍሬም ገንቢ ሪቻርድ ክራዶክ የክራዶክ ዑደቶች ‹በአሁኑ ጊዜ ስለ graphene ብዙ ደስታ አለ ፣ ግን እነዚህ የመጀመሪያዎቹ መሻገሪያዎች ብቻ ናቸው። እንደ እያንዳንዱ አዲስ ቁሳቁስ ፣ ሙሉ አቅሙ ገና አልታወቀም ነገር ግን ከፍተኛው ጥቅም እንደ ካርቦን ምትክ ሳይሆን እንደ ማሻሻያ ሊሆን ይችላል። ሲረጋገጥ እጠቀምበታለሁ።'
በማንቸስተር ዩኒቨርሲቲ የናሽናል ግራፊን ኢንስቲትዩት የጥናት ተባባሪ የሆኑት ፖል ዋይፐር፣ 'ግራፊኔ ወደ ኢፖክሲ ሬንጅ ማትሪክስ ሲጨመር ውጥረቱን ስለሚጋራ እና ጠንካራ እንዲሆን ስለሚያደርገው የስብስብ ሜካኒካል ባህሪያትን ሊያሻሽል ይችላል። ምንም እንኳን ሚዛኑን በትክክል ማግኘት አለብዎት. ማትሪክስ 10 ወይም 20% ይላሉ ፣ ብዙ ግራፊን በእውነቱ ግትር ያደርገዋል ፣ ግን ደግሞ ተሰባሪ ይሆናል።'
የእሱ ባልደረቦቹ በአሁኑ ጊዜ ለኤሮስፔስ በተቀነባበሩ ክፈፎች ውስጥ የግራፊን አጠቃቀምን በማሟላት ላይ ናቸው፣ እና የስፔን የመኪና አምራች ስፓኒያ አስቀድሞ በGTA ሱፐርካር ቻሲሱ ውስጥ አካትቷል። ስለዚህ የብስክሌት ፍሬሞች ቀጣይ ሊሆኑ ይችላሉ? "በብስክሌት ክፈፎች ውስጥ ጥቅም ላይ የማይውልበት ምንም ምክንያት የለም እና እርግጠኛ ነኝ አንድ ሰው ቀድሞውኑ በእነሱ ላይ እየሰራ ነው" ሲል ዋይፐር ይተነብያል። ቪቶሪያ በግራፍ ላይ እንደዚህ ያለ እምነት አለው, ገንዘቡን አፉ በሚገኝበት ቦታ ላይ ያስቀምጣል. የቪቶሪያ ፕሬዝዳንት ሩዲ ካምፓኝ 'ከአምስት አመት በፊት በአጋጣሚ እራት በልቼ በአውሮፓ ውስጥ ካሉት የመጀመሪያዎቹ የግራፍ ፋብሪካዎች አንዱ ከሆነው ከዳይሬክታ ፕላስ መስራች ጋር እና በምርቶቻችን ውስጥ ግራፊን የመጠቀም ሀሳብ አመጣሁ። 'ከዚያም እኛ በእነርሱ ላይ ኢንቨስት ለማድረግ ወሰንን, ጫፍ ላይ ለመሆን.'
ቪቶሪያ በአዲሱ የቁርኣኖ ካርበን ዊልስ ውስጥ grapheneን በመጠቀም የንግግር ቀዳዳ ጥንካሬን እና የጠርዙን የጎን ጥንካሬ እስከ 30 በመቶ ጨምሯል። ነገር ግን ከሁሉም በላይ ካምፓኝ “የተሻሻለው የግራፊን ሙቀት መበታተን የጠርዙን (ብሬኪንግ ስር) የተከማቸ የሙቀት መጠን ስለሚቀንስ የካርቦን ፋይበር መበታተን ከሚጀምርበት ደረጃ በታች ያደርገዋል።'
ግራፊን ወደ ካርቦን ማከል በቡናዎ ላይ ስኳር እንደመጨመር ቀላል አይደለም። ዳይሬክታ ፕላስ graphene ለ Vittoria እንደ ‘ናኖ-ፕሌትሌትስ’ ያቀርባል፣ እነዚህም ውፍረት ከሶስት እስከ ሰባት አተሞች ብቻ ነው። ካምፓኝ እንዳለው 'ትልቁ ተግዳሮት በቅርብ የተጠናቀቀ የግራፊን ስርጭትን ለቅድመ ፕሪግ ካርቦን ሉሆች በዋናው የ epoxy resin' ውስጥ ማግኘት ነበር ሲል ተናግሯል።
የመነሳሳት ቁራጭ
'ሰዎች ግራፊን እንደ ግራፋይት፣ የድንጋይ ከሰል እና አልማዝ ባሉ የካርቦን ቁሶች ውስጥ እንዳለ ለአስርተ ዓመታት ገምተው ነበር፣ነገር ግን እንዴት ባለ ሁለት ገጽታ ንብርብር እንደሚያደርገው ማንም አያውቅም ነበር ሲል ዋይፐር ይናገራል። በተመስጦ ውስጥ ጂም እና ኖሶሶሎቭ የጀመሩት በክሪስታል ግራፋይት ማጭበርበሪያ - ውጤታማ በሆነ የእርሳስ ምልክት - በበርካታ የተደራረቡ የግራፍ ንብርብሮች የተዋቀረ እና ተለጣፊ ቴፕ በመጠቀም የተወሰነውን ግራፋይት ወሰዱ።የማወቅ ጉጉት ስላላቸው, ደጋግመው አደረጉት, በመጨረሻም አንድ ነጠላ ሽፋን እስኪገለሉ ድረስ - ንጹህ ግራፊን. ከዚያ ሞከሩት።
'ብዙውን ጊዜ ቁሶችን ቀጭን እና ቀጭን ስታደርጋቸው ንብረታቸው ይበላሻል ይላል ጂም ራሱ። 'ነገር ግን በግራፊን ነገሮች የተሻሉ ሆነው አግኝተናል።'
በአለም ላይ ያሉ ላብራቶሪዎች በተለያዩ ንፅህናዎች፣ የተለያዩ የናሙና መጠኖች እና የስብስብ ብዛት ያላቸው graphene በተለያዩ መንገዶች ይሰራሉ። ለምሳሌ ካትላይክ ሚክሲኖ የራስ ቁር ጥንካሬን ለመጠበቅ ናኖ ፋይበርን እንደሚጠቀም ተናግሯል፣ይህም አሁን ካለፉት ሞዴሎች በ10ጂ ያነሰ ነው። ሌሎች ደግሞ በ nano-ribbons መልክ እየተጠቀሙበት ነው፣ እና ሳምሰንግ እና ሶኒ ቀጣይነት ያለው ሉሆችን ለመስራት መንገዶችን እንደፈለሰፉ ይናገራሉ። ምናልባት የሚያስደንቀው ግን ከመጠን በላይ ውድ አይደለም. አንድ ኪሎ ናኖ-ፕሌትሌት ከ £150 ባነሰ ዋጋ መግዛት ይችላሉ። ብዙ የቁሳቁስ ስሪቶች ሲፈጠሩ፣ በግብይት ማቴሪያል ውስጥ 'ግራፊን' የሚለውን ቃል መጠቀም ለተጠቃሚዎች ግራ መጋባት እንደሚፈጥር እርግጠኛ ነው። 'ግራፊን-የተሻሻለ' ነው የሚለው ምርት በእውነቱ ንዑስ-ጥቃቅን የሆኑ ነገሮችን እንደያዘ ወይም ምንም ጥሩ እየሰራ መሆኑን ማረጋገጥ አስቸጋሪ ይሆናል።ብልሃተኞች ሊጠቀሙበት የሚችሉት ቀዳዳ ነው።
'ላብራቶሪ ቁሱ በተጠየቀው መሰረት መፈጸሙን ሊፈትሽ ይችላል፣ነገር ግን ግራፊን መኖሩን ለማረጋገጥ የኬሚካል ምርመራ ማድረግ አለቦት ይላል ዋይፐር። እና ግራፊን በአብዛኛዎቹ የካርቦን ዓይነቶች ውስጥ እንዳለ ፣ የድንጋይ ከሰል አቧራ እንኳን ፣ የንግድ መግለጫ ህግ ገሃነም ሊሆን ይችላል። ነገር ግን በቀኝ እጆች ውስጥ, ለብስክሌት ኢንዱስትሪ ያለው ተስፋ ሰፊ ነው. ለግራፊን ጥቅም ላይ የሚውሉት እንደ ሪምስ፣ ሰንሰለቶች እና ስፓኒንግ ባሉ የተጋለጡ ክፍሎች ላይ ዝገትን መከላከልን ያካትታል፣ ወይም በካርቦን ክፍሎች ውስጥ ከተከተተ፣ graphene nano-fibres ኤሌክትሪክ ሊያመራ አልፎ ተርፎም መረጃ ማስተላለፍ ይችላል። ያ ለኤሌክትሮኒካዊ መቀየሪያ እና የብስክሌት ኮምፒተሮች ኬብልን ይቀንሳል። በአማራጭ በካርቦን መገናኛዎች፣ ክራንች፣ ፔዳሎች፣ ሰንሰለቶች ወይም የጫማ ሶልች ውስጥ የማጣሪያ መለኪያዎችን ሊፈጥር ይችላል፣ በውስጡም ናኖ ፋይበር ውስብስብነትን የሚቀንስ እና የኃይል ቆጣሪዎችን ዋጋ ሊቀንስ ይችላል።
የናኖ-አልማዝ በከፍተኛ ቅባቶች እንዲፈጠር በግራፊን ተሸፍኗል፣ይህም ሁሉንም ማለት ይቻላል ግጭትን ከቅርፊቶች ያስወግዳል፣ እና እጅግ በጣም ብሩህ እና ግራፊን የበለፀጉ ኤልኢዲዎች ልክ በሚቀጥለው አመት ቃል ተገብቷል።የ graphene supercapacitor ከማንኛውም ባትሪዎች የበለጠ ሃይል ሊያከማች ስለሚችል በጣም ቀላል የሆኑ የኤሌክትሮኒክስ መለዋወጫ ክፍሎች እንዲሁ ይዘጋጃሉ። ከዚህም በላይ የግራፍነን ኤሌክትሮዶችን በ polypropylene ፋይበር ውስጥ የመክተት ሙከራዎችም በመካሄድ ላይ ናቸው, ስለዚህ ለወደፊቱ በልብስ ልብሶች ውስጥ የመካተት እድሉም አለ. በዚህ ደረጃ ግምታዊ ነው ነገር ግን የእርስዎ ማሊያ እና ቁምጣ ብልህ የሚሆኑበት ጊዜ ሊኖር ይችላል፣ የልብ ምትዎን፣ የደም ግፊትዎን፣ የሙቀት መጠንዎን፣ የላብዎን መጠን እና የግለሰብን ጡንቻዎች እንቅስቃሴ ይገነዘባሉ። በእርግጥ አጠቃቀሙ እና ጥቅሞቹ ጥቂት ወሰኖች ያላቸው ይመስላል።
'ግራፊኔ በጣም አዲስ በመሆኑ አፕሊኬሽኖቹ ገና ማጥናት እየጀመሩ ነው ይላል ካምፓኝ። በነባር ምርቶች ወይም አዳዲስ አፕሊኬሽኖች እና ማሻሻያዎች ላይ ታላቅ አዳዲስ ማሻሻያዎችን ለማምጣት ብዙ መሠረታዊ እና ተግባራዊ ጥናትን ይወስዳል። ጉዞው ገና መጀመሩ ነው።’
