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 (2925 pkt)
Ilość odwiedzin:
6 288
Czas czytania:
8 118 min.
Kategoria:
Technologie
Autor:
pj (2925 pkt)
Dodano:
1897 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
1897 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(2925 pkt)

utworzony: 15 dni temu

liczba odwiedzin: 92

autor:pj(2925 pkt)

utworzony: 19 dni temu

liczba odwiedzin: 166

autor:pj(2925 pkt)

utworzony: 1138 dni temu

liczba odwiedzin: 2297

autor:pj(2925 pkt)

utworzony: 27 dni temu

liczba odwiedzin: 136

autor:pj(2925 pkt)

utworzony: 28 dni temu

liczba odwiedzin: 144

Teraz czytane artykuły

Odwiedzin: 6288

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?

Odwiedzin: 10666

Autor: aragorn136Seriale

4 sezony "Skam" – Uniwersalne problemy norweskich licealistów - Seriale

„Skam” to obyczajowy, realistyczny, norweski serial składający się z czterech sezonów, z których każdy ma po dziesięć lub maksymalnie dwanaście krótkich odcinków. Pokazywany w telewizji i internecie od 2015 do 2017 roku (ostatni epizod wyświetlono w czerwcu) stał się popkulturowym fenomenem na skalę światową. Zaintrygowany tym faktem, wreszcie znajdując chwilę czasu, na własnej skórze postanowiłem sprawdzić, czy mnie, już ponad 30-letniego widza, życie i problemy nastoletnich bohaterów też zainteresują, i czy pochlebne opinie o jakości serialu są słuszne. I już na początku niniejszego tekstu mogę śmiało zakomunikować, że tak!

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: 172591

Autor: PaMDom i ogród

Bojler elektryczny, najbardziej ekonomiczne ustawienie i ogrzanie wody - Dom i ogród

Jaką temperaturę ustawić na termostacie bojlera, aby zminimalizować opłaty za prąd? Opiszemy kilka ważnych zasad związanych z oszczędna pracą bojlera. Zmniejsz swoje rachunki za prąd.

"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.

Gromee i Lukas Meijer z piosenką "Light Me Up" jadą na Eurowizję 2018! - Festiwale muzyczne

Festiwal w Eurowizji to dzisiaj dziwny twór. Nasza Margaret ma szansę reprezentować Szwecję, a z kolei szwedzki wokalista Lukas Meijer (znany z rockowego zespołu No Sleep For Lucy) wygrał polskie preselekcje i pojedzie w maju na 63. edycję do Lizbony. Oczywiście będzie go wspierał polski producent i DJ Gromee (Andrzej Gromala), ale czyż nie lepiej jakby reprezentował nas polski piosenkarz? No może. Najważniejsze jednak, że ich wygrana piosenka pt. „Light Me Up” zdobyła serca widzów (jury typowało „Don’t Let Go” duetu Happy Prince). Co by nie mówić, to kawałek wpadający w ucho. Bardzo energetyczny, lekki i taneczny. Co Wy o nim sądzicie? Czy podoba Wam się teledysk? Czy panowie mają szansę na wysoką pozycję?

"Tom Clancy’s Splinter Cell: Blacklist" – Cichociemny - Recenzje gier

„Tom Clancy’s Splinter Cell: Blacklist” należy do gatunku skradanek z widokiem trzecio-osobowym (momentami pierwszoosobowym). Za jej stworzenie odpowiedzialne jest francuskie studio Ubisoft, które stworzyło takie wielkie serie jak „Assassin’s Creed”, „Prince of Persia”, czy „Far Cry". Po niezbyt udanych poprzednich odsłonach wielu oczekiwało powrotu serii na właściwe tory. Czy się udało ?

"Outlast" – Straszna perspektywa - Recenzje gier

Strach, szaleństwo i opętanie - witamy w Mount Massive Asylum, a dokładniej w grze "Outlast". Pierwszoosobowy survival horror od studia Red Barrels to jedna z niewielu w tym roku gier z tego gatunku. Według zapowiedzi miała być najlepszą, a zarazem najstraszniejszą. Czy debiut kanadyjskiej ekipy spełnia pokładane w nim nadzieje?

Odwiedzin: 6244

Autor: matusiakReligia

Pieśni maryjne – wyraz kultu Matki Bożej - Religia

Maj jest tradycyjnie w kościele katolickim miesiącem poświęconym Matce Bożej. Wówczas przy kapliczkach i krzyżach mieszkańcy wielu polskich miejscowości spotykają się na tzw. nabożeństwie majowym i odśpiewują oprócz Litanii Loretańskiej wiele pieśni poświęconych Niepokalanej.

"Fallout 4" – Welcome to the new age, I’m radioactive - Recenzje gier

Powszechnie uważa się, że rok 2011 był jednym z najlepszych dla miłośników gier komputerowych, a to ze względu na wysyp znakomitych tytułów. Może się okazać, że i bieżący rok zostanie zapamiętany podobnie. W minionych miesiącach doczekaliśmy się premier wielu świetnych gier, w tym m.in. „Batmana: Arkham Knight”, „Wiedźmina: Dzikiego Gonu”, „Metal Gear Solid V: Phantom Pain”, „Rise of the Tomb Raider”, „Life is Strange” czy wreszcie „Fallout 4”, który jeszcze przed premierą typowany był jako kandydat do miana gry roku. Czy najnowsza produkcja Bethesdy ma szansę na ten tytuł? Serce fana serii mówi mi, że tak, ale zdrowy rozsądek podpowiada inaczej.

Odwiedzin: 637

Autor: pjSprzęt

Konsola Nintendo Switch - Sprzęt

Na początku marca 2017 roku na rynku zadebiutowała nowa konsola od japońskiego giganta Nintendo, czyli Nintendo Switch. Co sądzą gracze? Czy następca Wii U jest jedynie przereklamowaną zabawką, czy może jednak rewolucyjnym sprzętem?

Kleszcze – leśne potwory atakują! - Zdrowie i uroda

Początek wiosny to narodziny pięknej przyrody, jej zapachów, zieleni itp., ale nie zapominajmy, że pod tą magią kryje się też niebezpieczeństwo w postaci maleńkich, acz paskudnych pajęczaków. Mowa o kleszczach. Aktywne są od marca do listopada, jednak to właśnie wiosną i latem jest ich najwięcej. Jak się przed nimi chronić? Jak je usuwać? Oto ciekawy artykuł na ten temat.

"Nowe przygody Aladyna" – Nowe szaty Aladyna - Recenzje filmów

„Nowe przygody Aladyna” nie sprawiają wrażenia, bynajmniej nie ze zwiastunów, zabawnej komedii czerpiącej garściami z popkultury oraz sprawnie prześmiewającej społeczeństwo. Nie ulegnijcie jednak złudzeniom. Francuskiej produkcji w reżyserii Arthura Benzaquena udało się to, co twórcom zza wielkiej wody wychodzi jedynie sporadycznie, naprawdę rozbawić widzów. Nie wierzycie? Również byłem sceptyczny, co do jakości filmu, lecz po seansie mój średni nastrój poprawił się w okamgnieniu, a czy może być lepsza rekomendacja dla komedii?

Odwiedzin: 580

Autor: pjOrganizacje

Noc Bibliotek – magia czytania - Organizacje

Niedawno, bo 23 kwietnia odbywał się Światowy Dzień Książki. Jest jeszcze inna ciekawa promocja czytelnictwa. Mianowicie chodzi o Noc Bibliotek – wartą pochwalenia inicjatywę, dzięki której jeszcze bardziej można poczuć papierowo-literacką magię. Z 3 na 4 czerwca trwała trzecia edycja tej niezwykłej akcji.

Odwiedzin: 94226

Autor: PaMDom i ogród

Piec na ekogroszek - jaki piec wybrać i jak ekonomicznie go ustawić? - Dom i ogród

W poradniku opiszemy najważniejsze elementy, jakimi należy się kierować podczas wyboru pieca na ekogroszek. Podamy również zasady jak ekonomicznie ustawić piec na ekogroszek.

Odwiedzin: 257

Autor: adminKultura

Lista nagrodzonych Grammy 2018 - Kultura

28 stycznia miała miejsca okrągła 60. edycja przyznania nagród Grammy – Oscarów muzycznego świata. Na gali w Madison Square Garden (pierwszy raz od 2003 roku właśnie tam, a nie w Los Angeles) wielkim triumfatorem został Bruno Mars. Artysta zdobył aż sześć statuetek, m.in. za Najlepszy Album, Najlepszą Piosenkę i Najlepszy Album R&B. W nieco spóźnionym artykule znajdziecie listę laureatów w reszcie najważniejszych kategorii.

"Ślepnąć od świateł" – Ten diler pływa i nie tonie - Seriale

„A w filmie polskim, proszę pana, to jest tak: nuda… Nic się nie dzieje, proszę pana. Dialogi niedobre… W ogóle brak akcji jest. Nic się nie dzieje. A polski aktor, proszę pana… To jest pustka… Pustka proszę, pana… Nic! Absolutnie nic…” – zacząłby rozmowę inżynier Mamoń, usilnie przekonując interlokutora siedzącego naprzeciwko, że jego racja jest najmojsza. Gorzej jakby trafił na Dario – bohatera serialu „Ślepnąc od świateł”. Ten z miejsca odpowiedziałby: „Ale to nie do mnie tak, do mnie nie...”. Nie dość bowiem, że w ostatnich latach kino made in Poland ma się dobrze, to jeszcze seriale powstają coraz lepsze! „Belfer”, „Artyści”, „Wataha”. Mam wymieniać dalej, panie Mamoń?

Tajemnice Pacyfiku - Niewiarygodne, niewyjaśnione

W moim poprzednim artykule na temat legendarnego kontynentu Mu/Lemurii przedstawiałem anomalia występujące na poszczególnych wyspach na Oceanie Spokojnym, które wskazują na istnienie niegdyś wielkiego kontynentu na Pacyfiku. Teraz przejdę do omówienia dwóch niezwykłych miejsc, czyli Yonaguni i Nan Madol.

autor:Filmaniak01(443 pkt)

utworzony: 1 dni temu

liczba odwiedzin: 21

autor:aragorn136(4588 pkt)

utworzony: 6 dni temu

liczba odwiedzin: 47

autor:Ahyrion(1 pkt)

utworzony: 5 dni temu

liczba odwiedzin: 125

autor:PaM(602 pkt)

utworzony: 2439 dni temu

liczba odwiedzin: 8938

autor:PaM(602 pkt)

utworzony: 2243 dni temu

liczba odwiedzin: 12638

autor:lukasz_kulak(1006 pkt)

utworzony: 1573 dni temu

liczba odwiedzin: 5716

autor:pj(2925 pkt)

utworzony: 1508 dni temu

liczba odwiedzin: 1532

autor:PaM(602 pkt)

utworzony: 2218 dni temu

liczba odwiedzin: 6433

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.
0.184

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