كيف

كيف نفهم ما هو الجرافين

كيف نفهم ما هو الجرافين

سنرى الكثير من هذه المواد في المستقبل القريب. لديها القدرة على إحداث ثورة في التكنولوجيا بطرق بدأت للتو في تخيلها.

لذلك تصورت أنني سأضع هذا الدليل لشرح أساسيات ماهية الجرافين. لذلك عندما تبدأ في رؤيته في المستقبل القريب ، ستعرف ما هو.

سأقوم فقط بشرح أساسيات ما هو عليه في اللغة الإنجليزية العادية. لن أستخدم أي مصطلحات فنية. سأشرح الأمر كما لو أنني أخبر أصدقاء عنه.

شيء صغير. الجرافين عبارة عن ورقة واحدة سميكة من الجرافيت. إذن فهو في الواقع ثنائي الأبعاد لأن سماكته ذرة واحدة فقط. المادة الوحيدة التي صنعها الإنسان ثنائية الأبعاد.

الجرافين هو أقوى مادة عرفها الإنسان. فقط تخيل أن ورقة بسماكة ذرة واحدة قوية بما يكفي لعمل ما هو موضح في هذه الصورة. هذا هو مدى قوة الجرافين.

الجرافين هو أفضل مادة موصلة للكهرباء. لذلك يمكن صنع الإلكترونيات صغيرة جدًا جدًا. من المحتمل أن تتناسب جميع الأجهزة الإلكترونية الموجودة في هاتفك مع رأس الإبرة. إنها أيضًا مرنة.

إنها أيضًا شبه شفافة. لذلك لأن الإلكترونيات يمكن أن تكون صغيرة جدًا ومرنة وشفافة. من المحتمل أن تكون هذه الصورة ممكنة في المستقبل القريب. تخيل أنك تحمل جهاز كمبيوتر على معصمك أو في محفظتك.

التحميلات فائقة السرعة ممكنة أيضًا من الناحية النظرية. فقط تخيل تحميل تيرابت كامل (1000 جيجابت) في ثانية واحدة فقط!

يمكن استخدام الجرافين في صنع المكثفات الفائقة التي يمكن أن تشحن الهاتف الخلوي من الموت إلى الشحن الكامل في حوالي 5 ثوانٍ. اشحن السيارات الكهربائية في غضون ساعتين فقط.

ويمكن صنع هذه المكثفات الفائقة في الواقع باستخدام ناسخ أقراص DVD (ابحث في YouTube عن "supercapacitor DVD burner" لمزيد من التفاصيل).

أحد أكثر الأشياء المدهشة في الجرافين هو كيفية اكتشافه. لقد عرفوا الجرافين منذ القرن التاسع عشر. لكن لا أحد يستطيع معرفة كيفية قطع سمك الجرافيت بسمك ذرة واحدة.

مُنحت جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2010 لأندريه جيم وكونستانتين نوفوسيلوف في جامعة مانشستر "لتجارب رائدة فيما يتعلق بالغرافين المادي ثنائي الأبعاد"

استخدموا الشريط اللاصق لسحب الغبار عن قطعة من الجرافيت. هذا ترك بعض الجرافيت على الشريط. قاموا بطي الشريط إلى النصف. ثم فكها بعيدا. كرروا هذا العمل مرارا وتكرارا.

كل طية وسحب للشريط جعلت طبقة الجرافيت أرق وأرق حتى انتهى بها الأمر بطبقة ذرة واحدة من الجرافيت تعرف باسم الجرافين.

يمكنك بالفعل صنع الجرافين الآن. ارسم بعض الرصاص بالقلم الرصاص على ورقة. الصق الشريط ثم اسحبه. ثم قم بطي الشريط وفتحه بشكل متكرر حتى تصبح ذرة واحدة سميكة.

بالطبع لن تكون قادرًا على فعل أي شيء به لأنك ستتمكن فقط من إنشاء بقع مجهرية من الجرافين. لكن من المثير للاهتمام معرفة مدى بساطة صنعه.

الإلكترونيات ليست هي الاستخدام الوحيد الذي سنستخدمه الجرافين. على سبيل المثال ، ستتمكن من تشغيل مياه البحر من خلاله. سيسمح للماء بالمرور ولكن ليس الملح أو الجزيئات الأخرى.

لأنها خفيفة الوزن جدا وقوية جدا. سيتم استخدامه لمجموعة واسعة من الأشياء مثل الدروع وحتى المباني. ليس هناك حد للاستخدامات المحتملة للجرافين بسبب خصائصه.

فلماذا لا نرى الجرافين في كل مكان بالفعل؟ مما أفهمه أنهم ما زالوا يعملون على طريقة لإنتاجه بكميات كبيرة. لكن البحث عبر الإنترنت يخبرني أنهم يحرزون الكثير من التقدم.

تشير التقديرات إلى أننا سنبدأ في رؤية منتجات الجرافين في السوق في المستقبل القريب. ولكن من غير المحتمل أن نرى الجرافين مستخدمًا ومتاحًا على نطاق واسع حتى عام 2030 تقريبًا.

أنا فقط متحمس لإمكانيات هذه المادة الرائعة. لذلك أنا فقط أشارك حماسي مع هذا الدليل. آمل أن تكون قد وجدتها مفيدة ومثيرة.


شاهد الفيديو: الجرافين الذي تسبب في ثورة تكنولوجية نعيشها الآن (كانون الثاني 2022).