Графен представляет собой слой углерода, толщиной всего в 1 атом. Это делает его самым тонким материалом в мире. Если положить друг на друга 4 миллиона подобных слоев, то получится пластина, толщиной лишь в 1 мм. По структуре материал похож на соты.

Графен, пластинка, открытие экспертов

Сразу после появления на свет, он стал «сладкой» темой. Свойства новой модификации углерода оказались поистине уникальными. Прежде всего, она невероятно эластична, ее, как бумажную салфетку, можно сгибать, сворачивать, растягивать, после всех манипуляций с графеном ничего не случится.

Графен, пластинка, слой углерода

Эксперты считают его самым прочным материалом в мире, опередившим знаменитую сталь. Квадратный метр полотна, весом в 0,0077 грамма, может выдерживать нагрузку в 4 кг. К тому же, графен обладает превосходными механическими, термическими и электронными свойствами. Подвижность электронов у него в 100 раз больше, чем у кремния, лежащего в основе практически всей электроники на планете.

Графен, пластинка, самый прочный материал

Экспериментаторы уже предложили множество вариантов применения чудо материала. Некоторые разработки помогут решить глобальные проблемы человечества.

 

Возьмем важную проблему - обеспечение человечества чистой водой.

 

Сейчас, по подсчетам ООН, ее не хватает 4-м из каждых 10-ти жителей Земли, по прогнозам, в дальнейшем ситуация будет ухудшаться.

 

Исследователь Джиро Абрахам из Манчестерского университета разработал из графена сито для фильтрации морской воды, позволяющее проводить очистку на ионом уровне, а ученые из университетов Монаша и Кентукки создали фильтры, которые очистят воду от любых примесей размером с нанометр.

 

Эксперты утверждают, что эти устройства можно применять для фильтрации химических веществ, вирусов и бактерий. Графеновая чистка способна даже остановить климатические изменения.

Графен, пластинка, фильтрация веществ

Основным виновником приближающейся катастрофы считается избыток углекислого газа в атмосфере. Его количество сегодня достигло угрожающей отметки в 400 частей CO2 на 1 000 000 частей воздуха.

 

Графеновые мембраны легко проведут уборку в атмосфере, избавив ее от губительных выбросов. Такие устройства разработали специалисты из университета Южной Каролины в США и Ханьянг в Южной Корее.

 

Их мембраны отлично впитывают газы, образующиеся в результате промышленных, коммерческих и жилых выбросов. По мнению экспертов, с помощью графена можно совершить настоящий переворот и в медицине.

 

Невероятная прочность нового соединения углерода делает его идеальным для замены частей тела, особенно костей, а благодаря большой проводимости он может заменить органы, которым необходим электрический ток, например нервы.

 

Исследователи Мичиганского технологического университета сейчас работают над печатью нервов из графена на 3D принтерах. Инновационный материал также участвует в разработке биомедицинских датчиков, способных находить вирусы, бактерии и другие патогены в организме людей.

 

За счет атомарной структуры, датчики из оксида графена обнаружат токсины в 10 раз мельче, чем сейчас. Такие приборы можно будет легко разместить на коже или под ней.

 

Ученые из Манчестерского университета уверены, что оксид графена в силах даже вычислить и нейтрализовать раковые стволовые клетки. В результате злокачественные опухоли сначала перестанут расти, а затем начнут уменьшаться.

 

Графен просто незаменим при развитии индустриализации и внедрение инноваций. Его примеси делают прочнее и легче практически любой композит. Его можно добавлять к строительным материалам: бетону, алюминию. Он существенно улучшит и свойства резины, позволяя, например, делать из нее особо стойкие к коррозии трубы.

 

В компьютерной индустрии гаджеты будущего, изготовленные на его основе, получатся особо устойчивыми к повреждениям, а мощность процессоров увеличится в несколько раз.

 

С помощью графена ученые надеются получить и недорогое надежное топливо. Тогда мы больше не будем экономить каждый литр бензина при путешествиях на авто, сможем легко сохранять зимой тепло в доме, запросто летать в разные концы света на самолетах и осваивать космос.

 

Не случайно получение такой энергии стало одной из приоритетных целей развития общества по версии ООН.

 

Исследователи из Массачусетского технологического института уже изготовили недорогие солнечные панели на основе графеновых композитов. Эти устройства могут превратить в источник электроэнергии практически любую поверхность. Подобные композиты пригодятся и при создании огромных и необычайно легких ветровых турбин. Кроме того, новинку используют для улучшения литий-ионных батарей, которыми напичкана почти вся бытовая электроника, а последние исследования вообще подарили надежду, что эта простая модификация углерода может исполнить нашу заветную мечту о бесконечном источнике энергии. Пока чудесные соты уже подарили женщинам безвредную краску для волос, практически невесомые пуленепробиваемые жилеты, особо прочный поролон, который признан самым лучшим утеплителем в мире, а водители вскоре получат аккумуляторы для электромобилей, позволяющие без подзарядки проехать тысячи километров.

 

Экспериментаторы продолжают наперегонки отыскивать новые полезные свойства графена, однако создатели чудо материала не в восторге от результатов. Они считают, что к их детищу нужен особый подход. Сейчас все пытаются просто заменить старые материалы на новые. Получается чуть-чуть лучше, но и только. Гораздо полезнее создавать инновационные приборы, используя всю комбинацию уникальных свойств графена.

 

Внедрение графена сдерживает сложность и высокая стоимость его производства. Но высокая прочность, возможность предельно точно рассчитать нужное количество слоев и другие факторы оставляют графену славу «самого перспективного материала на планете». Есть надежда, что простые листки углерода, толщиной в атом, смогут изменить нашу жизнь сильнее, чем когда-то железо или пластик, а новый мир будущего окажется удобным и комфортным, именно таким, как мы всегда мечтали…

 

По материалам Ridddle.

 

Напоминаем Вам, что в нашем журнале "Наука и техника" Вы найдете много интересных оригинальных статей о развитии авиации, кораблестроения, бронетехники, средств связи, космонавтики, точных, естественных и социальных наук. На сайте Вы можете приобрести электронную версию журнала за символические 60 р/15 грн.

 

В нашем интернет-магазине Вы найдете также книгипостерымагнитыкалендари с авиацией, кораблями, танками.


Понравилась статья? Не забудьте поделиться ею: