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 (2653 pkt)
Ilość odwiedzin:
6 201
Czas czytania:
8 013 min.
Kategoria:
Technologie
Autor:
pj (2653 pkt)
Dodano:
1833 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
1833 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(2653 pkt)

utworzony: 31 dni temu

liczba odwiedzin: 117

autor:pj(2653 pkt)

utworzony: 33 dni temu

liczba odwiedzin: 108

autor:pj(2653 pkt)

utworzony: 318 dni temu

liczba odwiedzin: 936

autor:pj(2653 pkt)

utworzony: 2237 dni temu

liczba odwiedzin: 5480

autor:pj(2653 pkt)

utworzony: 54 dni temu

liczba odwiedzin: 183

Teraz czytane artykuły

Odwiedzin: 6201

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.

"Star Trek: W nieznane" – W jedności siła! - Recenzje filmów

Trzecia część „Star Treka” zagościła na ekranach polskich kin 22 lipca. Kapitan James T. Kirk wraz ze swoją oddaną załogą zaprasza Was na kolejną, pełną niebezpieczeństw wyprawę, w której przyjaźń, wierność oraz jedność ekipy przejdą przez wymagający test. Czy i tym razem w obliczu samej śmierci wieloletni towarzysze zachowają zimną krew i zdołają położyć kres knowaniom tajemniczego wroga ukrytego w niezbadanej i rozległej mgławicy maniącej swym pięknem? Przekonacie się o tym podczas seansu trzeciej części nowej serii osadzonej w tym kultowym uniwersum.

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?

Odwiedzin: 2284

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.

Odwiedzin: 354

Autor: adminKultura

Srebrny Niedźwiedź dla "Twarzy" Małgorzaty Szumowskiej na 68. MFF w Berlinie! - Kultura

Małgorzata Szumowska ponownie zdobyła Srebrnego Niedźwiedzia na prestiżowym festiwalu filmowym Berlinale. Tym razem nie dla najlepszego reżysera (jak na 65. edycji festiwalu za „Body/Ciało”), a w kategorii najlepszy film. Jej „Twarz” była mocnym konkurentem dla rumuńskiego filmu „Touch Me Not” w wyścigu po najważniejsze wyróżnienie – Złotego Niedźwiedzia. Ostatecznie zachwycone jury przyznało produkcji Grand Prix, a reżyserka ugruntowała swoją pozycję jednego z najlepszych europejskich filmowców. „Twarz” to historia mężczyzny, który stracił twarz w wypadku. Po operacji (inspiracją scenariusza był pierwszy Polsce, ratujący życie przeszczep twarzy) powraca do rodzinnej miejscowości, ale staje się tam kimś obcym. W roli głównej Mateusz Kościukiewicz. Premiera 6 kwietnia. Zobaczcie sugestywny zwiastun, bo jest na co czekać (podobno obraz ten to udana satyra na prowincjonalną polskość).

"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 ?

"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”.

"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?

"Pan Lodowego Ogrodu" – Obcy na „Nowej Ziemi” - Recenzje książek

Ludzka wyobraźnia nie zna granic. Szczególnie gdy włada nią pisarz kreujący światy fantasy. Wówczas słowo „niemożliwe” nie istnieje. Takim twórcą jest Jarosław Grzędowicz i szczerze trzeba przyznać, że obok Andrzeja Sapkowskiego należy do najoryginalniejszych mistrzów swojej dziedziny, a jego „Pan Lodowego Ogrodu” Tom I (łącznie są cztery części, ostatnia trafiła do księgarń w 2012 roku) może śmiało stawać w szranki z „Wiedźminem”.

"Trzy billboardy za Ebbing, Missouri" – Prawo Matki - Recenzje filmów

Gdy idę do kina, wiem czego się spodziewać. Mogę sobie mniej lub bardziej zepsuć niespodziankę, czytając o danym filmie, moje konkretne oczekiwania mogą być za niskie czy lub wysokie, a twórcy czasem potrafią solidnie namieszać w danym filmowym gatunku. Mimo to filmów, które biorą mnie z zaskoczenia, jest jak na lekarstwo. Jeden z nich z pewnością stanowią „Trzy billboardy za Ebbing, Missouri” Martina McDonagha, po obejrzeniu których czuję się, jakbym złapał złotą rybkę X muzy.

Odwiedzin: 6139

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.

"Obcy: Przymierze" – "Wielki" kreator - Recenzje filmów

Groza, tajemnica i krwawa łaźnia. To właśnie te podstawowe elementy napędzały fabułę i budowały klimat serii o najbardziej przerażającym, fascynującym kosmicznym potworze w historii kina. Niestety, w oczekiwanym (raczej przez najwierniejszych fanów) sequelu „Prometeusza” i jednocześnie prequelu „Obcego – 8. pasażera Nostromo” najwięcej jest tego trzeciego – tryskającej litrami na lewo i prawo posoki. A wspomniana groza i enigmatyczność dość szybko rozpływają się w próżni…

Królestwa, które nigdy nie upadną! - Artykuły o filmach

Siedząc w wiejskiej tawernie Pod kulawym psem, położonej na rozstaju dróg, sącząc piwo z wielkiego kufla i wsłuchując się w otaczający mnie gwar oraz ożywione dyskusje rolników na temat upraw zbóż, postanowiłem opowiedzieć wam wszystkim, moi drodzy maniacy kina, o czymś dużo bardziej interesującym od rosnących na polach kłosów żyta.

"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.

Majówka z BMW 2014 – nasza mała fotorelacja - Fotorelacje

3 maja w Toruniu odbyła się kolejna, coroczna, impreza plenerowa organizowana przez BMW M-POWER CLUB. Po dotarciu na miejsce około godziny 12.30 na własne oczy i uszy ujrzeliśmy i usłyszeliśmy ryk silników oraz pisk opon.

Odwiedzin: 556

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?

autor:aragorn136(4241 pkt)

utworzony: 2 dni temu

liczba odwiedzin: 28

autor:Filmaniak01(314 pkt)

utworzony: 5 dni temu

liczba odwiedzin: 46

autor:admin(4658 pkt)

utworzony: 7 dni temu

liczba odwiedzin: 100

autor:admin(4658 pkt)

utworzony: 16 dni temu

liczba odwiedzin: 283

autor:Filmaniak01(314 pkt)

utworzony: 25 dni temu

liczba odwiedzin: 158

autor:PaM(594 pkt)

utworzony: 2375 dni temu

liczba odwiedzin: 8686

autor:PaM(594 pkt)

utworzony: 2179 dni temu

liczba odwiedzin: 12281

autor:lukasz_kulak(939 pkt)

utworzony: 1509 dni temu

liczba odwiedzin: 5610

autor:pj(2653 pkt)

utworzony: 1444 dni temu

liczba odwiedzin: 1496

autor:PaM(594 pkt)

utworzony: 2154 dni temu

liczba odwiedzin: 6348

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.
0.380

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