Графен әлемдегі өте жіңішке және қатты зат

Графен өте жіңішке және қатты зат

Графен дегеніміз не?

Графен көптеген керемет қасиеттерге ие. Әлемдегі белгілі ең жіңішке және қатты,берік материал. Бұл материал өте жақсы жылу және электр өткізгіш. Тіпті алмаз, мыс пен күмістен де жақсы. Ол өте жеңіл, бірақ сонымен бірге болаттан 200 есе күшті. Сонымен қатар, ол биологиялық қауіпсіз, қоршаған ортаға қауіп төндірмейді.

 Графен өте күрделі және ерекше материал. Оны жасау және өңдеу қиындықты туғызады. Бірақ сонымен қатар, үлкен көлемде графен өндіру өте қиын. Бұл материал графиттан пайда болады.(Графит кез келген қарандаштағы ішнідегі зат). Әлемдегі ең жұқа материал қаншалықты қалың? Бір атом! Бұл соншалықты жұқа, бұл материал екі өлшемді болуы мүмкін. Сондықтан ол өте жұқа парақтарда шығарылады. Осылайша, графен бір атомның қалыңдығы көміртегі атомдарының алтыбұрышты(гексагоналды) торы ретінде келеді.

Графен дегеніміз не?
https://elementy.ru/

Пайда болу тарихы

2004 жылы ғалымдар Сэр Андрей Гейм (Andre Geim), Сэр Константин Новоселов графен материал ашты. Кейіннен физика бойынша Нобель сыйлығының лауреаты болды. Сондай-ақ Королева Елизавета II-нің қаулысымен рыцарь-бакалавр атағын алды.

 Графин табылған кезде, әсіресе бөлме температурасында, бір көміртекті қабат тұрақты бола алмайтынына сенбейтін көптеген ғалымдар болды. Дегенмен, ол тұрақты ғана емес, ол электрондарды бөлме температурасында кез-келген басқа затқа қарағанда тезірек өткізді. 

Оның торының мінсіз, жоғары сапасы ескерілді. Тор құрылымындағы ақаулардың жоқтығы шашыраған электрондардың болмауы, бұл өте күшті, икемді байланысқа әкеледі. Бұл электрондарды өңдеу де графты бір атомның қалыңдығына магнит түрінде айналдырып, миллион есе көлемінде деректерді сақтау мүмкіндігін арттыратынын білдіреді.

Графен затын ойлап тапқан ғалымдар А.Гейм және К.Новоселов
http://gorets-media.ru/

Қандай жерде қолданылуы мүмкін?

Графен 5 тонна немесе одан артық жүктерді көтере алады. Алмаздан гөрі тығыз бір-бірімен байланысқан. Олар табиғи кристалл — графит немесе алмаз бола алатын көміртектен құрылған. Бірақ алмаз граф сияқты тұрақты емес. Графеннің беріктігі икемді телескоптық экрандар жасау және қалалық ғимараттардың ұзаққа созылуына әкелуі мүмкін. Графен ғарышта, автокөліктерде, пойыздарда, ұшақта пайдаланылатын болашақ құрылыс материалы болады деп болжануда.

 Samsung қазірдің өзінде графен шарлары арқылы батареяларға графты енгізуге дайын. Нәтижесінде электр қуаты 45% -ға, зарядтау жылдамдығы 5 есеге өсті. Мұндай аккумуляторды Samsung телефонына толық зарядтау 12 минутты алады. Батарея сонымен қатар температура өзгерісіне төзімді келеді. Электромобильдің батареясын 20 минут зарядтау арқылы, 600 км қашықтықты жүріп өтуге болады.

Графен қолданылуы және түрлері
http://www.inmesolgenerator.ru/

Графен қабаттары өзгермейтін болып табылады. Резеңке немесе пластик тәрізді материалдармен араласып, олардың қауіпсіздігін қамтамасыз етеді. Бұл қауіпсіз кемелер мен ұзақ уақытқа созылатын тағамдарды қамтамасыз етеді.

 Басқа қолдану аясы суперкомпьютерде (қолдану арқылы ядролық қалдықтарды сүзгілеу) және ең үздік медициналық сканерлерді, транзисторларды және ДНҚ секвенсерлерін жасау кіреді. Графді тікелей біздің клеткаларымызға енгізе отырып, дәрігерлер біздің денемізді наноботтар арқылы пайдаланып басқара алады. 2050 жылға қарай Graphene компаниясының биоұсыныстарын шындыққа айналдыру күтілуде.

Графен кемшілігі

Графиннің жетіспеушілігі — оны өндіру процесі өте қиын. Осы уақытқа дейін ғалымдар оны аз мөлшерде ғана шығара алды. Олардың ішіндегі ең үлкені несие картасының парағындай болды. 

 Граф парақты алу үшін никель фольгасының парағына 800 градус Цельсийге дейін қыздыру қажет.Сонымен қоса бір атомдық құрылысын(алтыбұрышты тор) бұзып алмау керек.Дегенмен болашақта адамзатқа өте пайдалы материалдың бірі.