O nasArtykułyWspółautorzyPocztaZałóż bloga

Grafen – rewolucja, wytrzymałość i szybkość - Technologie

Pod koniec grudnia 2013 roku premier Donald Tusk ogłosił wszem i wobec : „Polska jako pierwsza na świecie zacznie prowadzić produkcję grafenu na skalę przemysłową”. Powinniśmy być z tego powodu dumni. Co zatem kryje się pod tą tajemniczo brzmiącą nazwą?

Informacje o artykule
Treść artykułu
Galeria zdjęć
Opinie
Polecane artykuły
pj (3211 pkt)
Ilość odwiedzin:
6 383
Czas czytania:
8 239 min.
Kategoria:
Technologie
Autor:
pj (3211 pkt)
Dodano:
1956 dni temu

Data dodania:
2014-01-13 13:36:59

Grafen to po prostu forma tzw. węgla alotropolowego. Jego budowa przypomina płaskie sześciokątne figury składające się z atomów tegoż węgla.

 

Początki pracy nad nim sięgały końca lat 40. XX wieku. Wówczas opisano już szczątkowe teorie, że jakoby może on istnieć w przyrodzie. A około 1970 roku kolejni naukowcy próbowali udowodnić, że jest szansa, by go wytworzyć. O niezwykłych, unikalnych właściwościach grafenu mówiono natomiast dopiero w 2004 roku.

 

W 2010 roku Konstantin Nowosiołow i Andriej Gejm, z Uniwersytetu w Manchesterze, otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za intensywną pracę i pierwsze metody uzyskania grafenu.

 

Polacy i Grafen

 

Niestety problem polegał na tym, że chałupniczy, teoretycznie prosty sposób wytwarzania go przez tych wybitnych zdobywców prestiżowej nagrody, nie nadawał się do wdrożenia na szeroką skalę w praktyce (za pomocą tzw. taśmy przylepnej Scotch, odrywanie mikroskopijnych płatków od bloku grafitu).

 

Na szczęście w porę przybyli … Polacy, a konkretniej polscy naukowcy pod wodzą dr  Włodzimierza Strupińskiego z Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych (ITME). W 2011 roku pokazali jak można produkować stosunkowo tani grafen (warstwy o powierzchni kilka tysięcy razy większej niż przekrój włosa) i jednocześnie otrzymywać materiał o najwyższej jakości (technologia epitaksjalna i CVD).

 

Technologia epitaksjalna to tzw. desorpcja krzemu z podłoża z węgliku krzemu w bardzo wysokich temperaturach oraz w warunkach wysokiej próżni. Na powierzchni takiego podłoża po uwolnieniu warstwy krzemu pozostaje tylko warstwa grafitowej odmiany węgla.  Druga metoda to chemiczne osadzanie w fazie gazowej (CVD, z ang. chemical vapour deposition).

 

Jak wyjaśnia m.in. fizyk dr Tomasz Różek: „Nie jest nowością to, że po raz pierwszy wyprodukowaliśmy grafen. Innowacją jest to, że nauczyliśmy się z niego robić większe elementy i jako jedyni mamy opracowane metody do takiej produkcji”. Każda z tych metod musi być jednak ciągle ulepszana. Bowiem do wyprodukowania milimetrowego stosiku grafenu, potrzebnych jest aż miliona warstw włożonych jedna na drugą!

 

Właściwości

źródło: www.geek.com

 

Grafen można wykorzystać w wielu dziedzinach (od elektroniki po medycynę), gdyż posiada niesamowite właściwości. Po pierwsze - jest to materiał bardzo wytrzymały (około 100 razy twardszy od stali), elastyczny i do tego rozciągliwy. Jego grubość jest równa jednemu atomowi (forma dwuwymiarowa – siatka przypominająca np. plaster miodu). Po drugie - posiada również właściwości bakteriobójcze. No i ostatnia ważna cecha: świetnie przewodzi prąd. Czego chcieć więcej?

 

Zastosowanie

 

Tranzystory, giętkie ekrany, procesory … lista będzie długa. Na sto procent grafen zastąpi krzem w komputerowych elementach. Dzięki czemu, uwaga! - komputer przyspieszy aż 500 razy (grafen przewodzi prąd 30 razy szybciej).

 

Grafen nie tylko ulepszy świat elektroniki. Prawdopodobnie stanie się też doskonałą bronią do walki z komórkami nowotworowymi. Może przylegać do nich i tworzyć wokoło cieniutką powierzchnię, odcinając dostęp tlenu oraz składników odżywczych. Krótko mówiąc: śmierć rakowi dzięki grafenowi!

 

Należy pamiętać, że sam grafen pomimo swoich właściwości jest jedynie swoistą podstawą. Dopiero z niego tworzy się różne oryginalne przedmioty. Jak choćby nanorurka czy fulereny, których główną funkcją będzie transport leku we wskazane miejsce w organizmie.

 

Jak więc można przypuszczać grafen zrewolucjonizuje przyszłość, nasze życie i naukę. Czyżby kolejny raz, szybko postępujące odkrycia i nowe technologie, spowodowały, że wyrażenie science fiction zostanie pozbawione słowa fiction?

 

 

Galeria zdjęć - Grafen – rewolucja, wytrzymałość i szybkość

Temat / Nick:

Treść komentarza:

21 (37)

tech
1956 dni temu

Grafen jest przyszłością budowy nowych układów scalonych. Pozwala na budowę jeszcze mniejszych struktur, które nie powodują zwarć w układzie. Taka miniaturyzacja otworzy nową szansę dla mikrorobotów pracujących np. wewnątrz organizmu. Problemem jest budowa takich struktur i jak w artykule, należy stworzyć nowe metody, by grafen uzyskać w pożądanej formie. Może lepiej go wyhodować niż tak jak do tej pory napylać na warstwę krzemu lub rozdzielać taśmą klejącą na kolejne warstwy o grubości 1 atomu. Bez wątpienia, jest to surowiec przyszłości, bo z niego możemy wykonać np. prawie niewidoczną nić utrzymującą setki kg. W przyszłości będzie podstawą, by tworzyć np. kosmiczne windy, a także będzie można zrewolucjonizować urządzenia produkujące energię odnawialną. Być może za 50lat energia elektryczna stanie się tak tania, że praktycznie będziemy ją otrzymywać za darmo, czego wszystkim życzę. A tak na marginesie grafenu jest pod dostatkiem bo to nic innego jak płaski grafit będący składnikiem np. wkładu w ołówku.
Dodaj opinię do tego komentarza

Więcej artykułów od autora pj

autor:pj(3211 pkt)

utworzony: 2316 dni temu

liczba odwiedzin: 26914

autor:pj(3211 pkt)

utworzony: 20 dni temu

liczba odwiedzin: 106

autor:pj(3211 pkt)

utworzony: 40 dni temu

liczba odwiedzin: 162

Teraz czytane artykuły

Odwiedzin: 6383

Autor: pjTechnologie

Grafen – rewolucja, wytrzymałość i szybkość - Technologie

Pod koniec grudnia 2013 roku premier Donald Tusk ogłosił wszem i wobec : „Polska jako pierwsza na świecie zacznie prowadzić produkcję grafenu na skalę przemysłową”. Powinniśmy być z tego powodu dumni. Co zatem kryje się pod tą tajemniczo brzmiącą nazwą?

Genetyka nie kłamie – przodkowie sprzed tysięcy lat wśród nas - Człowiek

Grupa badawcza studiująca DNA człowieka sprzed prawie 8 tysięcy lat żyjącego na terenie wschodniej Rosji odkryła, że dwie kobiety były spokrewnione ze współczesnymi ludźmi zamieszkującymi daleki i zimny obszar dzisiejszej Azji.

Wielowymiarowość Wszechświata - Kosmos

Od lat słyszymy na temat występowania odmiennych od naszego wymiarów rzeczywistości. Dzisiejsza nauka, jasno daje do zrozumienia, że podróżowanie w czasie jest możliwe. Dla naukowców słowo wszechświat oznacza coś zupełnie innego, niż mogłoby się wydawać.

Odwiedzin: 6516

Autor: PaMTechnologie

Drukarki 3D – przyszłość i nowoczesna technika czy wielki bubel - Technologie

Naukowcy mówią – drukarki 3D zrewolucjonizują świat. Wynalazek na miarę internetu. Następna dekada to przyszłość drukarek 3D?

"John Wick 2" – Krwawy balet - Recenzje filmów

Mało kto spodziewał się, że niepozorny „John Wick” okaże się kasowym sukcesem. Co odważniejsi widzowie po premierze poczęli nazywać produkcję z Keanu Reevesem renesansem „staroszkolnych” filmów akcji rodem z lat 80. i 90. Fakt faktem, że opisywany przedstawiciel kina sensacyjnego poza wybitnie pretekstową fabułą oferował świetnie wystylizowane strzelaniny i charyzmatycznego bohatera.

"Snowden" – Brzydka prawda - Recenzje filmów

Żadnym odkryciem nie jest stwierdzenie, iż Oliver Stone to znany i ceniony twórca filmów poruszających ważne zagadnienia historyczno-społeczne. Niestety, równie prawdziwa jest teza głosząca, że po 2000 roku reżyser miał na koncie znacznie więcej wpadek niż sukcesów. Według wielu widzów ostatni obraz o tytule „Savages: Ponad bezprawiem” to istna plama na honorze wielokrotnego laureata statuetki Oscara. Dlatego po ogłoszeniu w mediach nowego projektu Stone'a, serca wielu kinomanów zadrżały. Jak czas pokazał, niepotrzebnie. Po ponad dekadzie uśpienia twórca powraca w dobrym stylu, prezentując autorski wigor godny nastolatka.

Odwiedzin: 2366

Autor: pjPrzepisy

Placuszki z makaronu - Przepisy

Szukacie przekąski, czegoś łatwego w przygotowaniu, idealnego do podania gościom na prywatce lub zabawie karnawałowej? Nie macie pomysłu? Jest na to rada. Jeśli w lodówce został się Wam makaron z poprzedniego dnia i obiadu, to można go wykorzystać, przyrządzając z niego smaczne placuszki.

"Mass Effect: Andromeda" – Andromeda 90210 - Recenzje gier

Wiedząc o zbliżającej się wielkimi krokami premierze „Andromedy”, zdecydowałem się na zapoznanie z trylogią „Mass Effect”. Nie dowierzałem samemu sobie, dlaczego pomijałem ją tak długo, gdyż okazała się dla mnie przeżyciem niemalże dorównującym trzeciemu „Wiedźminowi”.

"Assassin's Creed" – Historia świata jest opowieścią przemocy - Recenzje filmów

Ocena głośnej adaptacji uwielbianej przez zdecydowaną większość globu gry wideo, jaką jest „Assassin’s Creed”, to nie lada wyczyn. Justin Kurzel zaoferował mi dzieło, które potrafi zarówno oczarować, jak i zmęczyć czy znudzić. Spytacie, jak to jest możliwe? Hm, tutaj właśnie tkwi zagadka. Ciekawych odpowiedzi na postawione przed chwilą pytanie zapraszam do lektury poniższego tekstu.

Pyrkon – wejdź do świata fantastyki! - Organizacje

Pod koniec sierpnia 2016 roku na łamach portalu Altao.pl ukazał się artykuł o Polconie. Tym razem nadszedł czas na jego „bratnią duszę” – jeszcze bardziej popularny Pyrkon z Poznania, czyli Festiwal Fantastyki przez duże F. Od 28 do 30 kwietnia odbywała się jego siedemnasta już edycja, który ponownie przyciągnęła rzesze fanów komiksów, gier, filmów i książek gatunku science fiction i fantasy.

"Wojna imperiów" – Jedność to niewyobrażalna potęga! - Recenzje filmów

Na ekrany polskich kin wkracza najdroższy chińskojęzyczny film w historii kinematografii. Liczący niemal 65 milionów dolarów obraz to zrealizowane z ogromnym rozmachem historyczne widowisko, które bez problemu może stanąć w szranki z najbardziej kasowymi hollywoodzkimi superprodukcjami. Daniel Lee daje kinomanom możliwość zgłębienia pięknej i wzruszającej opowieści o jedności, oddaniu, poświęceniu, honorze i przyjaźni.

"Wołyń. Wspomnienia ocalałych. Tom I i II" – Bohaterowie do końca! - Recenzje książek

Po seansie filmu „Wołyń” Wojciecha Smarzowskiego przyszła pora na lekturę książki, która jest zdecydowanym głosem w dyskursie na temat ludobójstwa, jakiego dopuścili się w latach 40. XX wieku bandy UPA. „Wołyń. Wspomnienia ocalałych” to dwa tomy składające się z ponad 800 stron – opowieści mrożących krew w żyłach, ale jednocześnie dających nadzieję. Dzięki zebraniu i spisaniu wspomnień ocalałych Polaków autor tej publikacji – Marek A. Koprowski sprawia, że ich ból nigdy nie umrze razem z nimi.

Zamek w Malborku – średniowieczne arcydzieło gotyckiej architektury - Ciekawe miejsca

W dziale „Ciekawe miejsca” również Zamku w Malborku na wzgórzu nad rzeką Nogat położonego nie mogło braknąć. Ta w kilku etapach wzniesiona (od trzeciego ćw. XIII w. do połowy XV w.) budowla monumentalna jest średniowiecznych budowniczych kunsztu popisem. W 1997 roku XX wieku na prestiżową listę Dziedzictwa Kulturowego UNESCO ją wpisano. Przez siedem stuleci historii burzliwej świadkiem była. Słynna z tego, że za główną siedzibę i stolicę wrogom naszym, rycerzom Najświętszej Marii Panny służyła.

Marka Chapel Parket zaprasza na 4 Design Days - Dom i ogród

Przed nami kolejne wydarzenie branżowe z udziałem marki Chapel Parket! Tym razem dębowe podłogi sygnowane tym brandem zagoszczą na III edycji targów 4 Design Days w Katowicach. Eksperci marki będą obecni na stoisku salonu Multi Design (miejsce 98), autoryzowanego dystrybutora podłóg Chapel Parket. Wydarzenie odbędzie się w dniach 15-18 lutego bieżącego roku.

"Terminator: Genisys" – Robodziadek i dziewczynka z jajami - Recenzje filmów

„Idź do kina, jeśli chcesz przeżyć… zawód roku” – taki slogan reklamowy idealnie pasuje do filmu „Terminator: Genisys”. Gdyby potraktować go, jako ot kolejny letni blockbuster, to bawić się można na nim zupełnie nieźle, ale gdy weźmie się pod uwagę, iż jest częścią kultowej dla kina science fiction serii i garściami czerpie z oryginalnej jedynki i dwójki, mina robi się niewesoła.

"Powidoki" polskim kandydatem w wyścigu po Oscara! - Artykuły o filmach

Nie „Wołyń” ani nie „Ostatnia rodzina”, a „Powidoki” Andrzeja Wajdy będą walczyć o oscarową nominację. To osadzona w stalinowskich latach 50. opowieść o charyzmatycznym, niepełnosprawnym malarzu Władysławie Strzemińskim, który pozostaje wierny swoim przekonaniom, nie godząc się z odgórnie narzuconym socrealizmem. Reakcje krytyków na informację, że Komisja Oscarowa wybrała właśnie ten tytuł, są mieszane. To dobre kino, z niezłą rolą Bogusława Lindy, ale mające pewne wady (m.in. stereotypowość). Czy „Powidoki” zdobędą sukces?

"Łotr 1. Gwiezdne wojny - historie" – "Mocą jestem silny!" - Recenzje filmów

Pochód „Gwiezdnych Wojen” przez kinowy ekran trwa. Rok temu fani nerwowo obgryzali paznokcie przed grudniową premierą „Przebudzenia Mocy”, mając w swoich głowach zarówno optymizm, jak i obawy dotyczące tego siódmego epizodu sagi, za który zabrał się Disney. Mimo niedociągnięć scenariuszowych oraz kalki (główny zarzut) „Nowej nadziei” Lucasa, ów obraz uszczęśliwił niemal wszystkich widzów, przy okazji ustanawiając wiele rekordów finansowych. Czy „Łotr 1. Gwiezdne wojny – historie”, będący pierwszym spin-offem uniwersum, to film tak samo dobry jak produkcja w reżyserii J.J. Abramsa?

Odwiedzin: 201

Autor: pjKultura

Węże 2019 zasyczały i ukąsiły. Pytanie, kogo tym razem? - Kultura

Nie wiadomo, czy twórcy paździerzy filmowych Anno Domini 2018 są zadowoleni ze swoich dzieł. Wiadomo za to jedno – polscy widzowie, oglądając owe produkcje w kinie, męczyli się niemiłosiernie. Wiercili w fotelu i nerwowo zerkali na podświetlany zegarek w telefonie. Ale 1 kwietnia mają powód do radości. Popkulturalna Akademia Wszystkiego wręczyła bowiem swoje nagrody dla najgorszych filmów. Wielkim „zwycięzcą” okazała się komedia o maturzystach, czyli „Studniówk@”.

autor:aragorn136(4930 pkt)

utworzony: 1 dni temu

liczba odwiedzin: 26

autor:aragorn136(4930 pkt)

utworzony: 2 dni temu

liczba odwiedzin: 104

autor:admin(5582 pkt)

utworzony: 4 dni temu

liczba odwiedzin: 122

autor:PaM(614 pkt)

utworzony: 2192 dni temu

liczba odwiedzin: 13751

autor:PaM(614 pkt)

utworzony: 2498 dni temu

liczba odwiedzin: 9150

autor:PaM(614 pkt)

utworzony: 2302 dni temu

liczba odwiedzin: 13061

autor:pj(3211 pkt)

utworzony: 1567 dni temu

liczba odwiedzin: 1578

autor:PaM(614 pkt)

utworzony: 2277 dni temu

liczba odwiedzin: 6516

autor:PaM(614 pkt)

utworzony: 1793 dni temu

liczba odwiedzin: 4442

Pliki cookie pomagają nam technicznie prowadzić portal Altao.pl. Korzystając z portalu, zgadzasz się na użycie plików cookie. Pliki cookie są wykorzystywane tylko do działań techniczno-administracyjnych i nie przekazują danych osobowych oraz informacji z tej strony osobom trzecim. Wszystkie artykuły wraz ze zdjęciami i materiałami dostępnymi na portalu są własnością użytkowników. Administrator i właściciel portalu nie ponosi odpowiedzialności za tresci prezentowane przez autorów artykułów. Dodając artykuł, zgadzasz się z regulaminem portalu oraz ponosisz odpowiedzialność za wszystkie materiały umieszczone przez Ciebie na stronie altao.pl. Szczegóły dostępne w regulaminie portalu.

© 2019 altao.pl. Wszystkie prawa zastrzeżone.
0.174

Akceptuję pliki cookies
W ramach naszego portalu stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym momencie zmiany ustawień dotyczących cookies. Jednocześnie informujemy, iż warunkiem koniecznym do prawidłowej pracy portalu Altao.pl jest włączenie obsługi plików cookies.

Rozumiem i akceptuję