Τι είναι το Graphene; 7 τρόποι σύντομα θα επανέλθουν στην τεχνολογία

Διαφήμιση

Τα τελευταία χρόνια, το graphene είναι κάτι σαν λέξη: ένα νέο υλικό με αξιόλογες ιδιότητες που υπόσχεται να φέρει επανάσταση στα πάντα για τη ζωή μας. Αλλά είναι όλη η κενή διαφημιστική εκστρατεία; Τι ακριβώς είναι ο γραφένιος και τι μπορούμε πραγματικά να περιμένουμε από αυτό;

Graphene είναι μια ασυνήθιστη μορφή ενός από τα πιο κοινά στοιχεία του πλανήτη (άνθρακα) και ανακαλύφθηκε και συντέθηκε στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ από το 2004. Αποτελείται από πολλά φύλλα άνθρακα, με κάθε φύλλο μόνο ένα πάχος ατόμου, όλα διατεταγμένα σε ένα εξαγωνικό πλέγμα.

Και λόγω αυτού, έχει όλα τα είδη των ενδιαφέρουσες και απρόσμενες ιδιότητες. Για παράδειγμα, το γραφέν είναι περίπου 200 φορές ισχυρότερο από το χάλυβα και έξι φορές ελαφρύτερο. Κάνει τη θερμότητα και την ηλεκτρική ενέργεια και είναι εξαιρετικά ευαίσθητη στο φως ενώ είναι σχεδόν εντελώς διαφανής.

Από την ανακάλυψή του, οι επιστήμονες και οι μηχανικοί ήταν απασχολημένοι αναζητώντας πρακτικούς τρόπους για να χρησιμοποιήσουν αυτό το εξαιρετικό υλικό. Ο κατάλογος των δυνατοτήτων είναι σχεδόν ατελείωτος, αλλά εδώ είναι μερικά από τα μέρη που μπορείτε να περιμένετε να δείτε το graphene κάνοντας μια διαφορά στη ζωή σας αρκετά σύντομα.

1. Τσιπ Υπολογιστών

Για λίγο έχουμε δει τσιπ υπολογιστών να ακολουθήσουν Νόμος του Moore Τι είναι ο νόμος του Moore και τι πρέπει να κάνει μαζί σου; [Επεξηγήσεις MakeUseOf]Η κακή τύχη δεν έχει καμία σχέση με το νόμο του Moore. Αν αυτή είναι η συσχέτιση που είχατε, το συγχέετε με το νόμο του Murphy. Ωστόσο, δεν ήσουν μακριά από το νόμο του Moore και το νόμο του Murphy ... Διαβάστε περισσότερα , που σημαίνει ότι διπλασιάζονται στην ισχύ περίπου κάθε 18 μήνες περίπου, αλλά πλησιάζουμε τώρα τα όρια για το πόσο μικρά τρανζίστορ πυριτίου μπορούν να γίνουν. Με αυτό το ρυθμό, ο νόμος του Moore δεν θα είναι πλέον αληθινός.

Ωστόσο, η έρευνα βρίσκεται σε εξέλιξη για να δούμε πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί το γραφένιο σε συνδυασμό με το πυρίτιο για την παραγωγή ταχύτερων, μικρότερων και λιγότερο ενεργειακών επεξεργαστών. Η IBM έχει επενδύσει 3 δισεκατομμύρια δολάρια σε έρευνα graphene και αναμένει να έχει στην αγορά επεξεργαστή graphene εργασίας έως το 2019.

Στο βέλτιστο σενάριο, τα τσιπ που περιλαμβάνουν το graphene έχουν τη δυνατότητα να είναι τάξεις μεγέθους πιο γρήγορα από τα παραδοσιακά τσιπ πυριτίου, οπότε μια σημαντική ανακάλυψη εδώ θα μπορούσε να είναι απίστευτη για τον υπολογισμό κόσμος.

2. Μπαταρίες

Είμαστε εντελώς εξαρτημένοι από τις μπαταρίες σε αυτήν την τρέχουσα εποχή των smartphones και άλλων φορητών ηλεκτρονικών, και έτσι ψάχνουμε πάντα τρόπους για να να τους κρατήσει περισσότερο. Ο Graphene δείχνει πολλές υποσχέσεις σε αυτόν τον τομέα.

Η Samsung ανέφερε κάποια επιτυχία με την αύξηση της χωρητικότητας της μπαταρίας ενσωματώνοντας το graphene σε μπαταρίες ιόντων λιθίου και παρόμοιες γραμμές, ο Dongxu αποκάλυψε τι λέει ότι είναι παγκοσμίως πρώτη μπαταρία πακέτου γραφένου. Η Dongxu ισχυρίζεται ότι η μπαταρία των 4800 mAh μπορεί να φορτιστεί πλήρως εντός 15 λεπτών. Δεν είναι σαφές σε αυτό το σημείο πότε θα είναι διαθέσιμο για αγορά.

Είτε αυτά τα προϊόντα έρχονται ποτέ στην αγορά είτε όχι, το δυναμικό για το γκένιο στις μπαταρίες δεν είναι τίποτα λιγότερο από εκπληκτικό. Εάν είναι πάντα πλήρως συνειδητοποιημένη, μπορεί να είναι μια από τις πιο επαναστατικές εξελίξεις που θα συμβεί σε δεκαετίες. Οι μπαταρίες υπερσυμπαθητήρων Graphene έχουν τη δυνατότητα να διαρκούν πέντε φορές περισσότερο από τις μπαταρίες ιόντων λιθίου παρόμοιου μεγέθους και να επαναφορτίζουν σε ένα κλάσμα του χρόνου.

Επιπλέον, σε αντίθεση με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου, είναι μη τοξικές και δεν υπάρχει κίνδυνος έκρηξης Γιατί το Heck ήταν οι μπαταρίες της Samsung έκρηξη ούτως ή άλλως;Πάνω από 30 διαφορετικά τηλέφωνα Samsung Galaxy Note 7 εξερράγησαν. Γιατί συνέβη αυτό; Και έχετε τίποτα να ανησυχείτε με το δικό σας τηλέφωνο; Εδώ είναι όλα όσα πρέπει να ξέρετε. Διαβάστε περισσότερα .

Με τους υπερπαραγωγούς graphene, τα smartphones θα μπορούσαν να διαρκέσουν μία εβδομάδα ή περισσότερο με μία μόνο χρέωση, και τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα θα είχαν βελτιωμένες σειρές που θα μπορούσαν να ανταγωνίζονται τη μηχανή εσωτερικής καύσης. Όταν χρειάζονται επαναφόρτιση, η διαδικασία θα διαρκούσε δευτερόλεπτα ή λεπτά αντί για ώρες, πράγμα που είναι μεγάλη είδηση ​​επειδή τα όρια χρέωσης αποτελούν μεγάλο εμπόδιο στην ευρεία υιοθέτηση ηλεκτρικών οχημάτων Πώς ηλεκτρικά αυτοκίνητα θα ξεπεράσουν τα όρια φόρτισηςΤα ηλεκτρικά αυτοκίνητα είναι εξαιρετικά - εκτός από το εύρος τους. Μπορούν τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα να ξεπεράσουν τις τεχνολογίες της σειράς Διαβάστε περισσότερα .

3. Ηλεκτρονικά τυπωμένα

Μπορεί να είναι το Graphene τυπωμένο σε χαρτί (ή άλλα υλικά) και, εάν έχουν τη μορφή κυκλώματος, μπορούν να διαβαστούν από αναγνώστες RFID. Τα εισιτήρια, οι κάρτες επιβίβασης και ούτω καθεξής είναι οι πιο προφανείς άμεσες χρήσεις μιας τέτοιας τεχνολογίας, αλλά δεν υπάρχει τέλος στις δυνατότητες. Τα εύχρηστα ηλεκτρονικά, οι εύκαμπτοι αισθητήρες και οι οθόνες, ακόμα και τα ηλεκτρονικά τατουάζ μπορεί να γίνουν όλα συνηθισμένα στο εγγύς μέλλον.

4. Αισθητήρες κάμερας

Το Graphene είναι πολύ πιο ευαίσθητο στο φως από το πυρίτιο που χρησιμοποιείται σήμερα στους αισθητήρες απεικόνισης ψηφιακών φωτογραφικών μηχανών. Αυτό ανοίγει τη δυνατότητα για καλύτερες κάμερες που λειτουργούν καλά σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού, κάτι που είναι εξαιρετικό για όλους σχεδόν τους φωτογράφους και τους βιντεογράφους. (Η Nokia εργάζεται ακόμη και σε ένα smartphone που θα έχει έναν αισθητήρα κάμερας με βάση το γραφένιο, ο οποίος υπόσχεται να είναι λιγότερο ενεργειακός και πολύ φθηνότερος από τις τρέχουσες κάμερες).

Η υψηλή διαφάνεια του graphene - αφήνει περίπου 97,7 τοις εκατό του φωτός μέσω - ανοίγει επίσης το δυναμικό για 3D κάμερες και για κάμερες όπου η εστίαση της εικόνας μπορεί να προσαρμοστεί αργότερα. Πολλαπλά επίπεδα γραφένης μπορούν να ρυθμιστούν έτσι ώστε οι εικόνες να μπορούν να συλληφθούν με μια ποικιλία σημείων εστίασης και η εστίαση μπορεί να ρυθμιστεί μετά τη λήψη της φωτογραφίας.

5. Βελτιωμένα ηχεία

Τα ηχεία που χρησιμοποιούμε σήμερα βασίζονται σε μηχανικά μέρη που δονείται για τη δημιουργία ήχου. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να υπάρχει αρκετός φυσικός χώρος για να μετακινούνται τα μέρη αυτά και αυτό περιορίζει πόσο μικρά ηχεία μπορούν να είναι και όπου μπορούν να τοποθετηθούν ηχεία.

Ερευνητές στην Κορέα έχουν χρησιμοποιήσει την αρχή της θερμοακουστικής - παράγουν ήχο με γρήγορη θέρμανση και ψύξη ενός υλικού - για να φτιάξουν τα ηχεία από μια αεροφαιρήνα graphene που είναι λεία και δεν δονείται. Τέτοια ηχεία θα ήταν ιδανικά για κινητές συσκευές και θα μπορούσαν εύκολα να εγκατασταθούν σε τοίχους ή τηλεοράσεις επίπεδης οθόνης επίσης.

Δεν υπάρχει κανένα σημάδι ότι ένα προϊόν θα κυκλοφορήσει σύντομα, αλλά είναι μια συναρπαστική εξέλιξη με πολλές δυνατότητες να μεταμορφώσει τον κόσμο του ήχου.

6. Ισχυρότερες οθόνες αφής

Επειδή το graphene είναι σχεδόν εντελώς διαφανές, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε γυαλί και μία πιθανή χρήση είναι να ενισχυθούν οι οθόνες αφής στα smartphones μας.

Το Graphene είναι ισχυρότερο από το διαμάντι και μια οθόνη επικαλυμμένη με αυτό θα ήταν σχεδόν άφθαρτη - ή τουλάχιστον δεν θα σπάσει όταν χτυπά έξω από το χέρι σας. Το σκληρυμένο γυαλί έχει φυσικά πολλές άλλες χρήσεις και οι άλλες ιδιότητες του graphene σημαίνουν ότι τα έξυπνα παράθυρα και τα παρμπρίζ είναι πραγματικές δυνατότητες.

Ο Graphene κατέχει επίσης την υπόσχεση των ευέλικτων οθονών που θα κάμπτονται παρά θα σπάσουν. Εν τω μεταξύ, υπάρχουν μερικά πράγματα που μπορείτε να κάνετε Σπάστε την οθόνη σας; 7 πράγματα που πρέπει να κάνετε για την οθόνη του σπασμένου τηλεφώνου σαςΈχετε μια σπασμένη οθόνη τηλεφώνου; Μην ανησυχείτε! Δείτε πώς μπορείτε να διορθώσετε, να συνεχίσετε να χρησιμοποιείτε ή να πουλάτε το τηλέφωνό σας παρά την ραγισμένη οθόνη. Διαβάστε περισσότερα αν η οθόνη του τηλεφώνου σας σπάσει.

7. Αθλητικός Εξοπλισμός

Το Graphene είναι εξαιρετικά ελαφρύ και εξαιρετικά ισχυρό, δύο ιδιότητες που είναι εξαιρετικά επιθυμητές στον αθλητισμό τον εξοπλισμό, και στα περισσότερα αθλήματα, κάθε βάρος που παίρνει ξυρισμένο από τον εξοπλισμό ισοδυναμεί με ένα ανταγωνιστικό πλεονέκτημα. Η ποδηλασία είναι η πιο προφανής, όπου τα high-end ποδήλατα χρησιμοποιούν ήδη ελαφριές ίνες άνθρακα.

Το Graphene που συνδυάζεται με ψυχρότητα με ίνες άνθρακα μπορεί να μειώσει ακόμα περισσότερο το βάρος ενώ διατηρεί τη δύναμή του. Η Dassi, εταιρεία της Βρετανίας, δημιούργησε ένα πλαίσιο ποδήλατο που περιέχει graphene που ζυγίζει μόλις 750 γραμμάρια και ελπίζει να φτάσει στα 350 γραμμάρια στο εγγύς μέλλον.

Αλλά μπορείτε επίσης να φανταστείτε πώς αυτό θα μπορούσε να διαρρήξει σε διάφορες περιοχές του κόσμου τεχνολογίας, όπου οι χρήστες είναι συνεχώς γοητευμένος από το επόμενο τηλέφωνο, φορητό υπολογιστή ή φωτογραφική μηχανή που είναι ισχυρότερη, ελαφρύτερη και λεπτότερη από αυτές πριν. Και αν η παραγωγή γκαινενίου αποδεικνύεται φθηνότερη, ακόμα καλύτερα.

Graphene και το μέλλον

Τα παραπάνω είναι μόνο μερικές από τις πιθανές χρήσεις του graphene, εκείνες που είναι πιο πιθανό να έχετε στα χέρια σας στο κοντά στο μέλλον, αλλά υπάρχει επίσης ένα ευρύ φάσμα πιθανών βιομηχανικών και ιατρικών χρήσεων που θα μπορούσαν να είναι ίσες επαναστατικός.

Παραμένει να δούμε αν το graphene θα ανταποκριθεί στις υψηλές προσδοκίες που έχουμε θέσει σε αυτό. Ίσως ορισμένα προβλήματα παραγωγής να παραμείνουν ανυπέρβλητα ή το κόστος να κάνει μερικές από τις παραπάνω χρήσεις δεν είναι πρακτικό, αλλά αν ακόμη και ένα μικρό μέρος των δυνατοτήτων του μπορεί να υλοποιηθεί, θα φέρει επανάσταση στον κόσμο που ζούμε σε.

Αναμένετε σύντομα να δείτε τα προϊόντα graphene στην αγορά; Ποιες εφαρμογές σας ενθουσιάζουν περισσότερο; Ενημερώστε μας στο παρακάτω τμήμα σχολίων.

Πιστωτική εικόνα: BONNINSTUDIO μέσω του Shutterstock.com