Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, rhoddwyd llawer o sylw i'r graphene supermaterial. Ond beth yw graphene? Wel, dychmygwch sylwedd sydd 200 gwaith yn gryfach na dur, ond 1000 gwaith yn ysgafnach na phapur.
Yn 2004, chwaraeodd dau wyddonydd o Brifysgol Manceinion, Andrei Geim a Konstantin Novoselov, â graffit. Ie, yr un peth a ddarganfyddwch ar flaen pensil. Roeddent yn chwilfrydig am y deunydd ac eisiau gwybod a ellid ei dynnu mewn un haen. Felly daethant o hyd i offeryn anarferol: tâp dwythell.
“Rydych chi'n gosod [y tâp] dros graffit neu mica ac yna'n tynnu'r haen uchaf i ffwrdd,” esboniodd Heim wrth y BBC. Mae naddion graffit yn hedfan oddi ar y tâp. Yna plygwch y tâp yn ei hanner a'i gludo i'r ddalen uchaf, yna gwahanwch nhw eto. Yna byddwch chi'n ailadrodd y broses hon 10 neu 20 gwaith.
“Bob tro mae'r naddion yn torri i lawr yn naddion teneuach a theneuach. Yn y diwedd, mae naddion tenau iawn yn aros ar y gwregys. Rydych chi'n toddi'r tâp ac mae popeth yn hydoddi."
Yn syndod, roedd y dull tâp yn gweithio rhyfeddodau. Arweiniodd yr arbrawf diddorol hwn at ddarganfod naddion graphene un haen.
Yn 2010, derbyniodd Heim a Novoselov Wobr Nobel mewn Ffiseg am ddarganfod graphene, deunydd sy'n cynnwys atomau carbon wedi'u trefnu mewn dellt hecsagonol, yn debyg i wifren cyw iâr.
Un o'r prif resymau pam fod graphene mor anhygoel yw ei strwythur. Mae haen sengl o graphene pristine yn ymddangos fel haen o atomau carbon wedi'u trefnu mewn strwythur dellt hecsagonol. Mae'r strwythur diliau graddfa atomig hwn yn rhoi cryfder trawiadol i graphene.
Mae Graphene hefyd yn seren drydanol. Ar dymheredd ystafell, mae'n dargludo trydan yn well nag unrhyw ddeunydd arall.
Cofiwch yr atomau carbon hynny a drafodwyd gennym? Wel, mae gan bob un ohonynt electron ychwanegol a elwir yn electron pi. Mae'r electron hwn yn symud yn rhydd, gan ganiatáu iddo ddargludiad trwy haenau lluosog o graphene heb fawr o wrthiant.
Mae ymchwil diweddar i graphene yn Sefydliad Technoleg Massachusetts (MIT) wedi darganfod rhywbeth bron yn hudolus: pan fyddwch chi ychydig (dim ond 1.1 gradd) yn cylchdroi dwy haen o graphene allan o aliniad, mae'r graphene yn dod yn uwch-ddargludydd.
Mae hyn yn golygu y gall dargludo trydan heb wrthwynebiad na gwres, gan agor posibiliadau cyffrous ar gyfer uwchddargludedd yn y dyfodol ar dymheredd ystafell.
Un o'r cymwysiadau mwyaf disgwyliedig o graphene yw mewn batris. Diolch i'w ddargludedd uwch, gallwn gynhyrchu batris graphene sy'n gwefru'n gyflymach ac yn para'n hirach na batris lithiwm-ion modern.
Mae rhai cwmnïau mawr fel Samsung a Huawei eisoes wedi cymryd y llwybr hwn, gyda'r nod o gyflwyno'r datblygiadau hyn i'n teclynnau bob dydd.
“Erbyn 2024, rydyn ni’n disgwyl i ystod o gynhyrchion graphene fod ar y farchnad,” meddai Andrea Ferrari, cyfarwyddwr Canolfan Graffen Caergrawnt ac ymchwilydd yn y Graphene Flagship, menter sy’n cael ei rhedeg gan European Graphene. Mae'r cwmni'n buddsoddi 1 biliwn ewro mewn prosiectau ar y cyd. prosiectau. Mae'r gynghrair yn cyflymu datblygiad technoleg graphene.
Mae partneriaid ymchwil blaenllaw eisoes yn creu batris graphene sy'n darparu 20% yn fwy o gapasiti a 15% yn fwy o ynni na batris ynni uchel gorau heddiw. Mae timau eraill wedi creu celloedd solar seiliedig ar graphene sydd 20 y cant yn fwy effeithlon wrth drosi golau'r haul yn drydan.
Er bod rhai cynhyrchion cynnar sydd wedi harneisio potensial graphene, megis offer chwaraeon Pennaeth, mae'r gorau eto i ddod. Fel y nododd Ferrari: “Rydym yn siarad am graphene, ond mewn gwirionedd rydym yn sôn am nifer fawr o opsiynau sy'n cael eu hastudio. Mae pethau’n symud i’r cyfeiriad cywir.”
Mae'r erthygl hon wedi'i diweddaru gan ddefnyddio technoleg deallusrwydd artiffisial, wedi'i gwirio gan ffeithiau, a'i golygu gan olygyddion HowStuffWorks.
Mae Pennaeth gwneuthurwr offer chwaraeon wedi defnyddio'r deunydd anhygoel hwn. Mae eu raced tenis Graphene XT yn honni ei fod 20% yn ysgafnach ar yr un pwysau. Mae hon yn dechnoleg wirioneddol chwyldroadol!
`;t.byline_authors_html&&(e+=`作者:${t.byline_authors_html}`), t.byline_authors_html&&t.byline_date_html&(e+=" | "), t.byline_date_html&(e+=t.byline_date_html); .replaceAll('”pt','”pt'+t.id+”_”); dychwelyd e+=`\n\t\t\t
Amser postio: Tachwedd-21-2023