|
#1
| |||
| |||
 أبحاث علمية 2021 قصة الجرافين                                  ستيف كونور الاثنين مارس 18، إنشاء الجرافين وهي مادة عجب أن وعود لتحويل المستقبل، هو بالفعل مادة أسطورية العلمية. كقطعة من الصدفة الرائعة أنها تقف جنبا إلى جنب مع اكتشاف البنسلين من قبل عرضي الكسندر فليمنغ - وأنه قد يثبت فقط قيمة ما. وهما روسيا والمهاجرين العلماء في جامعة مانشستر، اندريه Geim Novoselov وكوستيا، ولعب مع رقائق حول من الجرافيت الكربون في محاولة لتحقيق خصائصه الكهربائية عندما قرروا معرفة ما اذا كان يمكن ان تجعل رقائق أرق بمساعدة سكوتش مثبت الشريط. تستخدم الشريط إلى تقشر طبقة من الجرافيت كتلة من ثم مقشر ومرارا من طبقات أخرى من تقشر والمشقوق الأصلي حتى تمكن من الحصول على وصولا الى رقائق أن عددا قليلا فقط من ذرات سميكة. أنها سرعان ما أدركت أن طريق الالتزام مرارا وتقشير الظهر لاصق شفاف يتمكنوا من الحصول على وصولا الى أنحف من جميع الطبقات ممكن، ذرة واحدة سميكة - مادة ذات خصائص فريدة من نوعها ومثيرة للاهتمام للغاية. قدمت لجنة نوبل عندما اثنين من العلماء فاز المشترك بجائزة نوبل في الفيزياء في عام لإجراء التجارب الرائدة بهم، نقطة نقلا عن هرج التي كانت واحدة من السمات المميزة لالطريقة التي عملت معا. اللعب مع لاصق شفاف حول بعد ظهر يوم الجمعة يبدو شيئا المضحك أن تفعل، لكنها سرعان ما تحولت إلى لعبة خطيرة قاتلة من الاكتشافات العلمية التي كان من المستحيل إن لم يكن لعقول معدة إعدادا جيدا من Geim Novoselov و. هناك فكرة لعوب هو المثالي لبدء الأشياء ولكن بعد ذلك كنت في حاجة الى الحدس جيدة حقا أن التجربة العلمية لعوب سوف يؤدي إلى شيء، أو أنه سيبقى على سبيل المزاح لأي وقت مضى، يقول Novoselov. التنكيت لمدة أسبوع أو اثنين هو الطريق الصحيح للذهاب، ولكنك لا تريد أن تجعل البحث الخاصة بك بأكملها في مزحة. Geim، الذي هو 15 عاما مضى عليها أكثر من مرة واحدة وكان Novoselov المشرف على درجة الدكتوراه، لديها سمعة لعوب التجارب. مرفوع انه ضفدع في عام 1997 لعرض عمله في المغناطيسية واخترع نوعا جديدا من شريط لاصق على أساس قدم أبو بريص من السحالي لاصقة، والتي يمكن المشي حتى الجدران وشنق رأسا على عقب على الأسقف. كانت الفكرة الأصلية للعمل مع الجرافيت لمعرفة ما إذا يمكن أن تستخدم على أنها الترانزستور - تبديل الجهاز الأساسية في قلب الحوسبة. في الواقع، يقول Novoselov، إلا أنها تعطى تقريبا مع الجرافيت عندما سمعوا حول كيفية العمل جنبا إلى جنب الباحثين المجهر الشريط سكوتش جامعة الممر تستخدم لتنظيف المعادن قبل وضعه تحت العدسة. لم يكن تقنية جديدة، وكنت سمعت به من قبل، ولكن عندما تراه أمامك هو ما يجعل من الواضح أنها يمكن أن تستخدم ل Novoselov تذكر. الجرافين، بلورة ثنائية الأبعاد من الكربون النقي، هو مادة الفائقة. ذلك هو جوهر نحافة وأقوى المعروف أن العلم - حوالي 100 مرة أقوى من الفولاذ وزنا. ومن شأن متر مربع من الجرافين، ألف مرة أرق من ورقة، مصنوعة في أرجوحة تكون قوية بما يكفي لمهد القط 4KG، ولكن لا تزن أكثر من واحدة من شعيرات لها. وهو موصل جيد للكهرباء، هو لمط وحتى الآن شفافة تقريبا. أنه يوصل الحرارة بشكل أفضل من أي مادة أخرى معروفة. وهو يعمل كحاجز إلى أصغر ذرة من الغاز - الهليوم - وحتى الآن يسمح بخار الماء بالمرور. وقد سمحت هذه الخاصية خاصة روسيين لأداء تجربة أخرى لعوب، وهذه المرة في تقطير الفودكا السلبي - يتبخر الماء عبر غشاء الجرافين يوضع على قدح من الفودكا مخففة، وترك الكحول المركزة وراء. كانت الخطوة الابتكارية التي جعلت Geim Novoselov والحائزين على جائزة نوبل في العثور على وسيلة لنقل رقائق رقيقة جدا من الجرافين من لاصق شفاف لرقاقة السيليكون، والمواد من المعالجات. بمجرد أن فعلت هذا يمكن شهد خصائص غير عادية الكهربائية من الجرافين واستكشافها، بما في ذلك شبحي دولة الكم عندما تبدأ الإلكترونات تتصرف بغرابة وكأن هذه الجسيمات ليس لها كتلة. إن من شأن الإثارة موجودة حتى من دون هذه الخصائص غير العادية لالجرافين هو أول ثنائية الأبعاد المادية. يبدو واضحا الآن لأننا لا نستطيع تعليقه في الهواء والقيام بأي شيء تقريبا معها، ولكن في البداية كان واضحا بأي حال من الأحوال أنه سيكون مستقرا ، يقول Novoselov. وبعد ذلك على رأس ذلك هناك الإثارة أخرى مثل خصائص غير عادية جدا الالكترونية التي كانت لدينا أبدا تأتي عبر من قبل. ثم هناك خصائص غير عادية البصرية، والخواص الكيميائية وغيرها الكثير. لدينا فرصة فريدة حقا هنا في أن يتم الجمع بين خصائص قليلة جدا غير عادية في مادة واحدة، وأقوى، وأكثر مرونة، وأكثر لمط، وشيء أكثر موصل وشفافة بصريا والذي يشكل عائقا الغاز جيدة. حتى تتمكن من ابتكار تماما عدد قليل من الطلبات الجديدة التي لم تكن ممكنة من قبل، يضيف. الاستخدامات المحتملة للالجرافين تظهر بلا حدود تقريبا. وهي تتراوح بين أنواع جديدة من الالكترونيات مرنة التي يمكن ارتداؤها على الملابس أو مطوية في الجيب، لجيل جديد من أجهزة الكمبيوتر الصغيرة جدا، شديدة كفاءة الألواح الشمسية وبسرعة فائقة الهواتف المحمولة. ولكن في القلب من الجرافين هو بنية العسل من ذرات الكربون - وصفها بأنها chickenwire الذرية. الكربون هو العنصر الأساسي للحياة، وهو ما يعني أن الجرافين يمكن أن تكون محور ثورة صناعية جديدة تقوم على المكونات الإلكترونية التي هي قابلة للتحلل والمستدامة. إذا كان هناك أي وقت مضى مواد البناء لاقتصاد جديد والأخضر، يمكن أن يكون ذلك الجرافين. ونتيجة لذلك، دعمت الحكومة بنشاط جديد الجرافين معهد الوطني (NGI) في مانشستر، الذي سيتم الانتهاء منه بحلول عام 2021 على حساب £ 61m، 38m جنيه استرليني والتي تأتي من مجالس البحوث الحكومية. تستعد NGI، والتي سيتم بناؤها على موقع النادي رجل نبيل الفيكتوري حيث فريدريش إنجلز مرشوف مرة المشهيات (ويفترض بعد أن عمل على البيان الشيوعي)، لجني التجارية الفوائد العرضية التي من المحتمل أن تعثر من البحوث الجرافين. النموذج هو أن نسمح علمائنا للعمل على المشاريع التي تريد العمل عليها، ونضع المهندسين من الشركات للعمل في مختبرات نفسه، يقول Novoselov. اذا كان هناك شيء للاهتمام أنه ينبغي دفع إلى الأمام ثم تعتقد الشركة أنه سيكون هناك تعاون مع العلماء للوصول بها إلى المستوى التالي، كما يقول. Geim، الذي رفض الكشف عن مقابلتهم، وتعمل بشكل وثيق مع Novoselov على جميع جوانب الهندسة المعمارية للمعهد وكذلك الطريقة التي ستعمل على تشجيع كل من الاكتشافات العلمية واستغلالها تجاريا. كلاهما يأمل في تعزيز نهضة الصناعية منافسة لتلك التي بدأت في هذا الجزء من شمال غرب انجلترا قبل 200 سنة - ولكن مع الكربون في شكل الجرافين بدلا من الفحم. نتساءل الاشياء يستخدم لالجرافينمياه الشرب ويمكن استخدام الجرافين لتحلية مياه البحر لجعلها صالحة للشرب. يعتقد العلماء أن تمر مياه البحر من خلال مسام صغيرة الجرافين، الكريستال المشبك قد تسمح جزيئات الماء من خلال، في حين حجب الذرات التي تجعل الملح. باستخدام عامل تصفية الجرافين، لوكهيد تأمل في تحويل المياه المالحة إلى مياه الشرب بحلول نهاية العام. الهواتف الذكية يجري كل شفافة وموصل، ويمكن أن يكون مثاليا لالجرافين الجيل الجديد من الهواتف الذكية. سامسونج هي من بين الشركات الالكترونيات الاستهلاكية التي تقوم بتطوير واجهات تعمل باللمس. أجهزة الكمبيوتر ومن المؤمل أن الجرافين يمكن أن تحل محل رقائق السيليكون. شركات الالكترونيات تختبره الجرافين في العديد من الأجهزة الكهربائية. وقد جربت بالفعل IbM أجهزة الكمبيوتر التي تستخدم المادية اللازمة لتحقيق سرعة قياسية من 100GHz. الأقمار الصناعية والطائرات والسيارات الجرافين له خصائص المواد المركبة التي توفر الضوء، ولكن سوبر قوية للجيل المقبل من الطائرات والأقمار الصناعية والسيارات. يمكن للشكل جديد من الكربون زيادة خفض وزن الطائرة، وقطع في وقت لاحق من حرق الوقود وإلقاء الكربون في الغلاف الجوي. مواد البناء يعتقد العلماء أن الطبيعة المرنة الجرافين قد تثبت مواد البناء المثالي، مع كونه خدعة لدمجها في مصفوفة مثل البوليمر أو معدني، حيث تتحمل العبء من قبل طبقة الجرافين. الصدأ سيارات الجرافين هو يصد المياه وموصل للغاية. هذا المزيج يحافظ الصلب من ملامسة المياه ويؤخر التفاعلات الكهروكيميائية التي أكسدة الحديد. تصميم جديد لعلماء نيويورك طلاء البوليمر تحتوي على هذا النوع من الكربون ووجدت أنها محمية الصلب من الصدأ لمدة تصل إلى شهر. معدات عسكرية يمكن رغوة الجرافين التقاط تركيزات صغيرة من النترات والأمونيا الموجودة في المتفجرات. ويمكن لأجهزة الاستشعار المتقدمة بحجم البريدية في الولايات المتحدة قريبا إلزامية لفرق قنبلة. وجد باحثون استراليون إضافة كمية متساوية من الأنابيب النانوية الكربونية إلى الجرافين والبوليمر إنتاج الألياف الفائقة القوية التي يمكن نسج في النسيج تستخدم في صنع السترات الواقية من الرصاص. تنظيف النووية يمكن استيعاب أكسيد الجرافين النفايات المشعة. وجد باحثون في جامعة لومونوسوف موسكو رايس وجامعة ولاية أن ربط قطع صغيرة من أكسيد الجرافين إلى الملوثات المشعة، وتحويلها إلى كتل كبيرة استخراج. ويمكن أن يساعد بعد الحوادث النووية مثل كارثة فوكوشيما. المصدر اقرأ أيضا::
المصدر: منتدي صور حب Hfphe ugldm 2021 rwm hg[vhtdk  |
 |
| الكلمات الدليلية (Tags) |
| الجرافين |
| |
العرض العادي
