近年、超材料グラフェンが注目されています。しかし、グラフェンとは何でしょうか?そうですね、鋼鉄の 200 倍の強度を持ちながら、紙の 1000 倍軽い物質を想像してください。
2004年、マンチェスター大学の2人の科学者、アンドレイ・ガイムとコンスタンチン・ノボセロフはグラファイトで「遊んだ」。そう、鉛筆の先にあるのと同じものです。彼らはその素材に興味を持ち、一枚で剥がせるかどうか知りたがりました。そこで彼らは、ダクトテープという珍しい道具を見つけました。
ハイム氏はBBCに対し、「グラファイトやマイカの上にテープを置き、上層を剥がします」と説明した。グラファイトのフレークがテープから飛び散ります。次に、テープを半分に折り、トップシートに貼り付け、再度切り離します。次に、このプロセスを 10 回または 20 回繰り返します。
「そのたびに、フレークはさらに薄いフレークに分解されます。最終的には、非常に薄いフレークがベルト上に残ります。テープを溶かすとすべてが溶けてしまいます。」
驚いたことに、テープによる方法は驚くほどうまくいきました。この興味深い実験は、単層グラフェン フレークの発見につながりました。
2010年、ハイムとノボセロフは、金網に似た六方格子に配置された炭素原子で構成される材料であるグラフェンの発見によりノーベル物理学賞を受賞した。
グラフェンが非常に素晴らしい主な理由の 1 つは、その構造です。純粋なグラフェンの単一層は、六方格子構造に配置された炭素原子の層として見えます。この原子スケールのハニカム構造により、グラフェンに驚異的な強度が与えられます。
グラフェンは電気のスーパースターでもあります。室温では、他のどの材料よりも電気をよく伝導します。
私たちが議論した炭素原子を覚えていますか?そうですね、それらはそれぞれパイ電子と呼ばれる余分な電子を持っています。この電子は自由に移動できるため、複数のグラフェン層をほとんど抵抗なく伝導できます。
マサチューセッツ工科大学 (MIT) でのグラフェンに関する最近の研究では、ほとんど魔法のようなことが発見されました。2 つのグラフェン層をわずかに (わずか 1.1 度) 回転させて位置をずらすと、グラフェンは超伝導体になります。
これは、抵抗や熱なしで電気を伝導できることを意味し、室温での将来の超伝導の素晴らしい可能性が開かれます。
グラフェンの最も期待されている用途の 1 つはバッテリーです。優れた導電性のおかげで、現代のリチウムイオン電池よりも速く充電し、長持ちするグラフェン電池を製造できます。
サムスンやファーウェイなどの一部の大企業は、これらの進歩を日常の機器に導入することを目指して、すでにこの道を歩んでいます。
「2024年までに、さまざまなグラフェン製品が市場に投入されると予想しています」と、ケンブリッジグラフェンセンター所長であり、European Grapheneが運営するイニシアチブであるグラフェンフラッグシップの研究員であるアンドレア・フェラーリ氏は述べた。同社は共同プロジェクトに10億ユーロを投資している。プロジェクト。この提携によりグラフェン技術の開発が加速します。
フラッグシップの研究パートナーは、現在最高の高エネルギー電池よりも容量が 20% 多く、エネルギーが 15% 多いグラフェン電池をすでに開発しています。他のチームは、太陽光を電気に変換する効率が 20% 高いグラフェンベースの太陽電池を開発しました。
Head スポーツ用品など、グラフェンの可能性を活用した初期の製品もいくつかありますが、最高のものはまだ登場していません。フェラーリは次のように述べています。「私たちはグラフェンについて話していますが、実際には研究されている多数の選択肢について話しています。物事は正しい方向に進んでいます。」
この記事は、人工知能テクノロジーを使用して更新され、事実確認され、HowStuffWorks 編集者によって編集されています。
スポーツ用品メーカーのヘッド社がこの素晴らしい素材を使用しました。同社のグラフェン XT テニス ラケットは、同じ重量で 20% 軽量であると主張しています。これはまさに革命的な技術です！
`;t.byline_authors_html&&(e+=`著者：${t.byline_authors_html}`),t.byline_authors_html&&t.byline_date_html&&(e+=” | “),t.byline_date_html&&(e+=t.byline_date_html);var i=t.body_html .replaceAll('”pt','”pt'+t.id+”_”); e+=` を返す\n\t\t\t\t
投稿日時: 2023 年 11 月 21 日