O nasChronologiaArtykułyWspółautorzyPocztaZałóż 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?

Wstęp
Treść artykułu
Galeria zdjęć
Opinie
Polecane artykuły
pj (12991 pkt)
Ilość odwiedzin:
8 254
Czas czytania:
10 317 min.
Kategoria:
Technologie
Autor:
pj (12991 pkt)
Dodano:
3620 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?

 

 

Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu za zgodą Altao.pl. Kup licencję

Mogą Cię zainteresować odpowiedzi na te pytania lub zagadnienia:




Galeria zdjęć - Grafen – rewolucja, wytrzymałość i szybkość

Temat / Nick / URL:

Treść komentarza:

21 (37)

tech
3620 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

The Game Awards 2023 – "Baldur's Gate 3" z główną nagrodą! - Artykuły o grach

Początek grudnia to czas, kiedy wręczane są najważniejsze nagrody w świecie gier. Są one tym dla dla tej branży, czym dla kina są Oscary. Chyba mało kogo dziwi, że najlepszą produkcją roku został pewien oczekiwany, potężny erpeg. Trzecia część słynnej serii stworzonej przez BioWare, znanej w Polsce pod tytułem „Wrota Baldura”! Czym się ona wyróżnia? Kogo jeszcze nagrodzono? Jakie były najciekawsze zapowiedzi? Pytania się mnożą, udzielmy zatem odpowiedzi.

Comedy Wildlife Awards 2023: "Polskie" kłótliwe dzwońce i kangur z "gitarą" - Fotografia/Malarstwo

Zwierzęta są jak ludzie. Nie wierzycie? Wystarczy spojrzeć na nagrodzone zdjęcia w konkursie Comedy Wildlife Photography Awards. Na jednym z nich, tym głównym, pewien kangur zachowuje się tak, jakby grał na niewidzialnej gitarze. Na drugim, też zwycięskim, ale w kategorii Junior Award, młody dzwoniec (mały ptak z rodziny łuszczakowatych) „strzela focha”, bo chyba jedzonko dostarczone przez rodziców nie było smaczne. A więc „ludzkie zachowania”, przez co też tak prawdziwe, emocjonalne, ale i bardzo zabawne! W tym drugim przypadku mowa nawet o ptakach sfotografowanych przez Polaka – Jacka Stankiewicza!

 -

Odwiedzin: 188

Autor: pjMuzyczne Style

Komentarze: 1

Nowa-stara i ostatnia. Beatlesi w piosence "Now and Then"! - Muzyczne Style

Paul McCartney i Ringo Starr oraz nieżyjący John Lennon i George Harrison – tych panów nie trzeba nikomu przedstawiać! Jako członkowie zespołu The Beatles zwojowali muzyczny świat dekady temu. A dziś… wracają. Wszyscy. W jednym utworze. „Now and Then” to połączenie starego z nowym. Nostalgiczna podróż w czasie i hołd dla legend rocka. Archiwalne demo sprzed 50 lat, które wreszcie, dzięki udziale Sztucznej Inteligencji udało się dokończyć i wydać w cyfrowo odświeżonej formie. Dla niektórych fanów to mistyczne przeżycie, inni marudzą, że lepiej wrócić do ich najlepszych, wykonywanych w dawnej epoce, piosenek.

"Sploty" – Jaśmin fonograficznie zakwita! Subtelnie i mocno kobiecości dotyka! - Recenzje płyt

Wiosna dawno za nami. Prawdziwy jaśmin pojawi się za rok. Ale w oczekiwaniu na jego słodki zapach, można tej jesieni sięgnąć po zamiennik – równie skuteczny afrodyzjak w postaci pierwszego pełnoprawnego albumu duetu Jaśmin, czyli Agaty Gałach i Karoliny Sienkiewicz. „Sploty” to płyta przemyślana, wysmakowana, czuła muzycznie i lirycznie. Współpraca dziewczyn trwa od kilku lat i zaowocowała już albumem solowym Agaty, jednak teraz obie panie splotły swoje talenty, by pokazać światu jak brzmią w duecie. A brzmią wspaniale!

 -

Odwiedzin: 255

Autor: pjKultura

Komentarze: 1

Nagrody Nobla 2023 – krótkie podsumowanie i wszyscy laureaci - Kultura

Tradycji niech stanie się zadość. Zakończył się Tydzień Noblowski 2023, zatem pora zebrać w jeden tekst informacje o laureatach. Kto i za co otrzymał Złoty Medal, kaligrafowany dyplom i pokaźną sumę pieniędzy? Jak brzmią uzasadnienia przyznania tak prestiżowej nagrody akurat tym, a nie innym osobom w dziedzinach fizyki, medycyny, chemii i literatury. Dlaczego tegoroczna Pokojowa Nagroda Nobla ma duże znaczenie?

Polecamy podobne artykuły

 -

Odwiedzin: 1132

Autor: pjTechnologie

Komputer kwantowy – niesamowita szybkość i wydajność! - Technologie

Rozwój technologiczny odbywa się w szalonym tempie. Widać to na przestrzeni ostatnich lat. Elon Musk co chwilę prezentuje swoje wynalazki; Rosjanie polecieli w kosmos, aby nakręcić film fabularny; a Chińczycy stworzyli niedawno procesor kwantowy, który może odmienić oblicze komputerowego świata. Czym ogólnie jest owa technologia? Sprawdźmy.

Teraz czytane artykuły

 -

Odwiedzin: 8254

Autor: pjTechnologie

Komentarze: 1

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?

"The Lighthouse" – Morskie opowieści - Recenzje filmów

Kino grozy w ostatnich latach może być kojarzone na dwa sposoby. Pierwszymi z nich są filmy komercyjne, nastawione wyłącznie na zysk, często kiczowate („Zakonnica”, „Annabelle: Narodziny zła”). Jednak na szczęście na scenie mamy graczy świetnych, którzy już od jakiegoś czasu darzą nas swoimi wybitnymi horrorami. Mowa tu o Arim Asterze („Dziedzictwo. Hereditary”, „Midsommar. W biały dzień”) oraz Jordanie Peele’u („Uciekaj”, „To my”). Zdecydowanie są to przodownicy, jeśli chodzi o artystyczne horrory, w których można wyczuć filozoficzne wątki. Jak się okazało, na tej scenie pojawił się trzeci zawodnik – Robert Eggers.

 -

Odwiedzin: 3133

Autor: pjPrzepisy

Potrawka z cukinii - Przepisy

Tym razem polecamy smaczne i lekkie danie na każdy dzień. Dla małego i dużego, dla młodszego i starszego. Na obiad czy na kolację.

"Dziewczyny z Syberii" – Kobieca siła i wiara - Recenzje książek

„Jedenaście lata na samym krańcu świata, gdzie zaspy śnieżne mają po kilka metrów, gdzie noc trwa pół roku, gdzie drogi prowadzą donikąd. Jedenaście lat w kraju wielkiego cierpienia, gdzie życie ludzkie nie ma żadnej wartości”. Tam trafiły bohaterki książki Anny Herbich. „Dziewczyny z Syberii” to spisane w formie szczerego pamiętnika i ilustrowane prywatnymi czarno-białymi fotografiami intymne, tragiczne wspomnienia – powrót do koszmarnej przeszłości lat 40 XX wieku.

"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.

Nowości

The Game Awards 2023 – "Baldur's Gate 3" z główną nagrodą! - Artykuły o grach

Początek grudnia to czas, kiedy wręczane są najważniejsze nagrody w świecie gier. Są one tym dla dla tej branży, czym dla kina są Oscary. Chyba mało kogo dziwi, że najlepszą produkcją roku został pewien oczekiwany, potężny erpeg. Trzecia część słynnej serii stworzonej przez BioWare, znanej w Polsce pod tytułem „Wrota Baldura”! Czym się ona wyróżnia? Kogo jeszcze nagrodzono? Jakie były najciekawsze zapowiedzi? Pytania się mnożą, udzielmy zatem odpowiedzi.

Ñuña śpiewa, że życie jest chwilą. Zamyślona w singlu "Nigdy"! - Zespoły i Artyści

„Nigdy” to najnowszy, trzeci singiel wokalistki znanej jako Ñuña. Z niezwykłą trafnością i subtelnością porusza on trudny temat kruchości życia i mierzenia się z utratą kogoś bliskiego. Budzi melancholię, zatrzymuje, wzrusza i oczarowuje dźwiękiem, przypominając, że pielęgnowanie pamięci po tych, których już z nami nie ma, stanowi nasze niezatarte dziedzictwo.

 -

Odwiedzin: 155

Autor: aragorn136Recenzje filmów

Komentarze: 2

"Godzilla Minus One" – Uciekać czy się pokłonić? - Recenzje filmów

Mówili: idź do kina na „Napoleona”. Nie posłuchałem. Zamiast cesarza Francji, wybrałem króla potworów. W niedalekiej przyszłości nadejdzie jeszcze sposobność, aby w dłuższej, 4-godzinnej wersji zmierzyć się z wielkością i kontrowersyjnością Bonapartego, i ostatecznie ocenić jakość filmu i aktorski popis (?) J. Phoenixa. Tymczasem na arenę wchodzi On – Godzilla. W 37 obrazie z ze słynnej japońskiej serii wygląda tak przerażająco i jednocześnie dostojnie, że nic tylko bić brawa albo strzelać z największych dział (cel: zabicie bestii lub oddanie hołdu). „Godzilla Minus One” to bowiem produkcja za skromne 15 mln dolarów, która zawstydza hollywoodzkie blockbustery o tej samej legendzie i ikonie japońskiej kultury. Widowisko kameralne, gdzie ważniejszy jest czynnik ludzki i metafora powojennych traum.

"Watch the Skies!" – Doctor Visor i jego elektroniczno-metalowe strachy! - Recenzje płyt

Grudzień to czas radości i czynienia dobra. Ale Doctor Visor wie, że nawet wtedy czają się potwory. Prezentuje więc 8 dnia tego miesiąca swój instrumentalny minialbum muzyczny. Początkowo jednak nie wiadomo, czy ów krążek ma chronić przed złem, czy opętać nim słuchaczy. Tym bardziej że Visor zaczyna swoje mroczną opowieść, siedząc na cmentarzysku i grając na potężnym syntezatorze… Jest niepokojąco, dziwnie, jakby za moment miał powstać z grobu Elektroniczno-Black Metalowy Bóg Zniszczenia i Kuszenia. Niby kilka utworów, a ja słyszę tam apokalipsę… „Watch the Skies” to EPka, która mimo jasnych jasnych dźwięków, nie powstrzyma nadciągającej burzy. Ona jest burzą!

ALHENA w premierowej "Scarlet" – zobaczcie zjawiskowy teledysk! - Muzyczne Style

O tej rockowo-metalowej grupie utalentowanych i doświadczonych instrumentalistów z Bydgoszczy już pisaliśmy. Wtedy ALHENA pochwaliła się swoją nową „Nemesis”. Po kilku miesiącach powraca z kolejnym singlem. „Scarlet” też zapowiada nadchodzącą płytę. Jak mówią muzycy: „Ten utwór to początek nowego rozdziału i drogi w muzycznym rozwoju zespołu. Wyznacza nam kierunek na przyszłość. Każdy z nas w tym utworze wyraża siebie, pokazuje swój kunszt, pomysły i precyzję w szczegółach”. Faktycznie, kunszt jest godny wszelkich pochwał, a videoclip do „Scarlet” tylko potwierdza ten profesjonalizm i dodaje odpowiedniego klimatu.

 -

Odwiedzin: 217

Autor: adminSprzęt

Komentarze: 1

Recenzja przenośnej konsoli Lenovo Legion Go! - Sprzęt

Ostatnio trafiło w moje ręce urządzenie, służące do grania przenośnego, od firmy Lenovo, a dokładnie Lenovo Legion Go. Jest ono konkurentem dla mobilnego Steam Decka, które przetarło szlaki w zakresie konsol przeznaczonych dla tego typu rozrywki. Czy, mimo wysokiej ceny (blisko 4 tys. złotych!), sprzęt ten wart jest zakupu i użytkowania? Jakimi elementami się wyróżnia?

Artykuły z tej samej kategorii

 -

Odwiedzin: 13354

Autor: PaMTechnologie

Komentarze: 1

Technologia przyszłości – innowacyjne zabezpieczenie piły tarczowej - Technologie

Podobno 10 ludzi dziennie traci palce podczas cięcia piłą tarczową. Czy można zastosować nowoczesną technologię, by uratować im palce?

 -

Odwiedzin: 19848

Autor: PaMTechnologie

Czy elektrownie jądrowe są niebezpieczne? - Technologie

Polska od wielu lat próbuje wdrożyć plany budowy elektrowni jądrowej. Często czynnikiem odrzucającym pomysł jest bezpieczeństwo. Czy elektrownia jądrowa może być niebezpieczna? Boimy się tego, czego nie znamy – zatem spójrzmy na temat z naukowego punktu widzenia.

Holograficzna rzeczywistość - Technologie

"Co to znaczy: „prawdziwe”? Jak możesz zdefiniować „rzeczywistość”? Jeśli mówisz o tym, co możesz poczuć, co możesz powąchać, spróbować lub zobaczyć, to rzeczywistość jest tylko elektrycznymi impulsami interpretowanymi przez twój mózg".

 -

Odwiedzin: 7610

Autor: PaMTechnologie

Skuteczne wygłuszanie dźwięku czyli Acoustiblok - Technologie

Czy istnieje materiał, który jest idealnym izolatorem akustycznym? Do tej pory wygłuszenie np. pomieszczeń było bardzo trudnym zadaniem. Nie było materiału budowlanego, który by miał doskonałe właściwości pochłaniające fale dźwiękowe. Czy współczesna chemia poradziła sobie i z tym problemem?

 -

Odwiedzin: 2589

Autor: pjTechnologie

Komentarze: 1

Elon Musk chce połączyć ludzki mózg z maszyną! - Technologie

Elon Musk. Miliarder, wizjoner, marzyciel, człowiek, który nie przestaje zaskakiwać swoimi pomysłami i innowacyjnymi rozwiązaniami. Zbudował super rakietę Falcon Heavy, wysłał w kosmos samochód Teslę Roadster, pracuje nad pociągiem próżniowym HyperLoop. A podczas niedawnej konferencji w San Francisco zdradził, że jego kolejna, założona w 2016 roku firma NeuraLink, intensywnie dopracowuje interfejs, dzięki któremu… nasz mózg połączy się z komputerem.

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.

© 2023 altao.pl. Wszystkie prawa zastrzeżone.
0.440

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