Co je grafen:budoucnost stavebnictví, technologií a elektroniky. Grafen je jednoatomový uhlíkový materiál s jedinečnými mechanickými, elektronickými, tepelnými a optickými vlastnostmi. Grafen je základním strukturním prvkem mnoha dalších alotropů uhlíku, jako je grafit, dřevěné uhlí, uhlíkové nanotrubičky a fullereny.
Lze jej také považovat za grafenovou mřížku neboli kuřecí drát v atomárním měřítku tvořený atomy uhlíku uspořádanými ve dvou rozměrech. Grafen byl objeven v roce 2004 dvěma vědci z Manchesterské univerzity: Profesor Andre Geim a profesor Konstantin Novoselov. Grafen je nejtenčí známá látka a má řadu mimořádných vlastností. Je 300 krát pevnější než ocel a vede elektřinu lépe než měď.
Mezi pozoruhodné vlastnosti grafenu patří
Grafen je nejpevnějším materiálem na světě a je také nejvodivější. Má i řadu dalších pozoruhodných vlastností. Z tohoto materiálu se vyrábí vše od tenisových raket až po voděodolné oblečení.
Zde jsou některé z jeho nejvýznamnějších vlastností:
- Je to nejpevnější materiál na světě. Grafen je asi 300 krát pevnější než ocel a dokáže se ohýbat, aniž by se zlomil.
- Je také velmi pružný, což ho činí atraktivním pro použití v elektronice a bateriích, které je třeba ohýbat a skládat.
- Je to nejlepší známý vodič tepla a elektřiny. Podle některých studií dokonce lépe než měď. Grafen vede elektřinu tak účinně, že by mohl nahradit křemík v polovodičích a skokově zlepšit jejich výkon.
- Grafen také velmi dobře vede teplo, což by mohlo vést ke zlepšení termoelektrických zařízení, která vyrábějí energii využitím odpadního tepla z jiných zdrojů - například z procesoru počítače - jako zdroje energie namísto externího zdroje energie, jako je baterie nebo zásuvka.
- Je průhledný, pokud je přes něj vůbec vidět (což není snadné). Materiál nemá žádnou barvu ani odstín; světlo jím prochází bez rušení nebo zkreslení.
Na co se používá grafen?
V posledních několika letech se grafen používá pro vše od filtrace vody přes senzory pro dotykové obrazovky až po umělé sítnice pro lidi, kteří přišli o zrak. V budoucnu může být použit v mnoha dalších aplikacích, jako např:
- Lepší baterie
Baterie využívající grafen mohou uchovávat více energie a dodávat ji rychleji než současné lithium-iontové baterie. To znamená, že elektromobily by mohly na jedno nabití dojet rychleji a dál. - Nové druhy senzorů
Grafen dokáže detekovat chemické látky, jako je peroxid vodíku, etanol a čpavek, i když jsou přítomny pouze v částicích na miliardu (ppb). Díky tomu je možné sestrojit senzory, které detekují stopová množství znečišťujících látek v ovzduší nebo vodních zdrojích nebo odhalují výbušniny na letištích či vlakových nádražích. - Umělá sítnice
Grafen by mohl být použit jako součást umělé sítnice, která by pomohla obnovit zrak lidem, kteří ztratili zrak v důsledku makulární degenerace nebo z jiných příčin.
Pro Dudlu napsala: Marcela Kalousová