Tóm tắt bài viết:
– Graphene là một loại siêu vật liệu mới được những nhà khoa học ý tưởng ra, với nhiều ưu điểm như mỏng mảnh nhẹ, siêu bền và siêu cứng .
– Ứng dụng của siêu vật liệu này trong tương lai là rất thoáng rộng, hứa hẹn làm biến hóa những ngành khoa học điện tử, công nghiệp và y học .
Trong thời gian gần đây, graphene nhanh chóng thu hút được sự chú ý của giới khoa học và công nghệ. Được ca ngợi như một “siêu vật liệu” của tương lai, graphene có thể tạo ra các tấm vật liệu không những vô cùng mỏng, nhẹ mà còn siêu bền và gần như trong suốt. Cụ thể, Graphene là một kiểu tấm cấu tạo từ các nguyên tử carbon liên kết với nhau theo kiểu hình lục giác tuần hoàn.
Đây được coi là mảnh vật chất mỏng dính và bền nhất quốc tế lúc bấy giờ với độ bền đã từng được kiểm chứng là hơn thép tới 300 lần. Đồng thời, Graphene còn được công nhận là linh động hơn rất nhiều so với silicon. Tốt hơn silicon, độ linh động cao trong khi còn bền hơn thép và dẫn nhiệt tốt, graphene hiện đang được coi là loại vật liệu lý tưởng cho những thiết bị đeo trên người. Tuy nhiên, cũng vì những đặc tính hiếm có như vậy mà loạt vật chất này có giá tiền sản xuất rất đắt đỏ .
Các nhà khoa học Dự kiến siêu vật liệu graphene sẽ tạo bước nâng tầm lớn trong nhiều ngành khoa học, công nghệ tiên tiến điện tử và y học .
Chế tạo pin
Có lẽ yếu tố lớn nhất so với hầu hết những thiết bị di động lúc bấy giờ là việc chúng cần sạc lại liên tục. Nhưng kể từ năm 2011, khi mà những kĩ sư trường ĐH Northwestern phát hiện ra rằng những cực dương của graphene giữ điện tốt hơn cực dương của than chì – với thời lượng nạp nhanh hơn đến 10 lần – những nhà nghiên cứu đang tích cực thí nghiệm với hợp chất graphene để hoàn toàn có thể vận dụng vào công nghệ tiên tiến pin .
Cuối tháng Năm vừa mới qua, những nhà khoa học tại ĐH Rice của Mỹ đã phát hiện ra rằng graphene trộn lẫn với vanadi oxit ( một giải pháp tương đối rẻ tiền ) hoàn toàn có thể tạo ra cực âm pin, hoàn toàn có thể sạc tới 90 % dung tích chỉ trong 20 giây, và giữ năng lực đó ngay cả sau 1000 chu kì sử dụng .
Sản xuất vi mạch máy tính
Năm ngoái, những kĩ sư học viện chuyên nghành công nghệ MIT và Harvard đã thành công xuất sắc trong việc sử dụng những mẫu DNA để quy mô hóa graphene thành những cấu trúc nano, mà ở đầu cuối hoàn toàn có thể được chế tác thành những mạch điện. Mặc dù vậy, những nhà khoa học vẫn cần cải tổ thêm sự đúng mực trong quản lý và vận hành trước khi nó hoàn toàn có thể sửa chữa thay thế silicon trong những con chip máy tính .
Các phương pháp này vẫn còn đang được thử nghiệm và rất tốn kém, nhưng với những tính năng của graphne thì tiềm năng cho các thiết bị điện tử làm từ vật liệu này là quá lớn.
Linh kiện smartphone
Graphene là vật liệu tổng hợp có rất nhiều điểm tiêu biểu vượt trội so với những vật liệu thường thì : siêu bền nhưng cũng siêu mỏng mảnh. Nhờ có những đặc tính này, graphene được coi là một loại vật liệu ” trong mơ ” cho cả ngành công nghiệp điện tử lẫn những nghành nghề dịch vụ khác .
Theo một công bố của Samsung, hãng này cho biết đã tìm ra một giải pháp sản xuất mới hoàn toàn có thể giúp tăng nhanh quy trình thương mại hóa graphene, được cho phép sử dụng loại vật liệu tuyệt vời này trên ” màn hình hiển thị dẻo, những thiết bị thời trang công nghệ tiên tiến và những mẫu sản phẩm điện tử tân tiến “. Trong tương lai, hoàn toàn có thể tất cả chúng ta sẽ được thấy những chiếc smartphone có màn hình hiển thị uốn cong được, hay những thiết bị mưu trí mới màn hình hiển thị dẻo hoàn toàn có thể đeo trên người như một chiếc vòng tay .
Các tế bào năng lượng
Graphene hoàn toàn có thể giúp tất cả chúng ta khai thác nguồn năng lượng tốt hơn. Ngoài pin cho điện thoại thông minh và đồng hồ đeo tay mưu trí, loại vật liệu này còn mang tới nhiều quyền lợi cho điện năng và quang năng .
Năm ngoái, ĐH công nghệ Michigan của Mỹ đã phát hiện ra rằng graphane hoàn toàn có thể thay thế sửa chữa platinum, một thành phần quan trọng có giá tiền rất đắt ( khoảng chừng 1500 USD / ounce ) trong những tế bào nguồn năng lượng mặt trời. Nhờ vào cấu trúc phân tử của mình, graphene có độ dẫn và hoạt động giải trí xúc tác thiết yếu để khai thác và quy đổi nguồn năng lượng từ mặt trời với hiệu suất cao .
Các ứng dụng mô sống
Gần đây giáo sư Aravind Vijaraghavan của trường đại học Manchester lại cho rằng graphene có thể tương tác tới các hệ thống sinh học của người – hay “giao tiếp với các tế bào của người” như cách ông miêu tả – mà cuối cùng có thể đưa ” Internet of Things ” lên một tầm cao mới. Graphene sẽ được sử dụng dưới các lớp phospholipid tổng hợp, và tính linh hoạt giúp nó hoạt động tốt với các hệ thống sinh học trong cơ thể.
Bên cạnh những thiết bị điện tử tiêu dùng, khoanh vùng phạm vi ứng dụng của graphene thực tiễn là vô tận. Vì những đặc tính của graphene chỉ được khai thác khi nó được tích hợp với những thành phần khác như gas, sắt kẽm kim loại hoặc những nguồn carbon khác, những nhà nghiên cứu đã thử nghiệm graphene để tạo nên anten, bộ lọc nước biển, hành lang cửa số, sơn, những cánh máy bay, vợt đánh tennis, những thiết bị chuỗi DNA, mực và nhiều hơn nữa .
Tham khảo : Business Insider
>> Tạo ra siêu vật liệu graphene đơn thuần từ than chì
Source: https://mindovermetal.org
Category: Ứng dụng hay
