Графен - настоящее и будущее.
Графен - ультратонкий материал. Он всполошил научный мир в последние несколько лет, нашел свое применение во многих сферах нашей деятельности: от создания поролона до нейтрализации раковых опухолей.
Но обо все по порядку.
Сейчас многие россияне могли бы испытывать чувство гордости за свою родину, ибо открыт этот материал был нашими соотечественниками Андреем Геймом и Константином Новоселовым. Но, как бы печально ни было, открытие материала произошло за пределами России, в университете Манчестера, в Великобритании.
Первые упоминания о графене датированы 2004г. Опубликовал материалы о нем журнал Science. А уже через 6 лет (в 2010г.) первооткрыватели графена получили Нобелевскую премию.
Лирическое вступление окончено, давайте подробнее рассмотрим что к чему.
Графен является одним из самых (если не самым) прочных и очень электроемким материалом. Кремний, который, как известно, на сегодняшний день активно используется в солнечных батареях, уступает графиту в электропроводности не много не мало в 100 раз. Что касается прочности, то, по словам Новоселова, графен имеет такие свойства, которыми не обладает ни один материал на нашей планете. Ученый сравнивает его с тканью, материей. Графен можно растягивать или сжимать, скручивать или сгибать, и он не порвется, не нарушит своей кристаллической решетки, не потеряет своих уникальных качеств.
Теперь, с вашего позволения, перейдем к конкретным практическим применениям графена.
Графен на службе автомобилестроения
Все, кто так или иначе ценит экологию, обнадежены возможностями графенового аккумулятора. С таким аккумулятором автомобиль может проехать 1000 км на одном заряде. Изучение возможностей графена для применения его в аккумуляторах проводилось и в Южной Корее (Институт науки и технологий в Кванджу). В процессе исследований ученым из этого института удалось создать такие же мощные батареи, но с некоторым преимуществом: время, которое необходимо для зарядки, сократилось до 16 минут (на 16 секунд меньше).
Эти исследования проводились в 2013 году. Годом позже испанские ученые сообщили, что разработанная ими батарея на основе графена будет превосходить по продуктивности батарею Тесла 2,5 раза. Причем предварительно заявленное время зарядки испанской батареи составит каких-то 8 минут. Уже сейчас 2 немецких автогиганта выразили заинтересованность в установки таких аккумуляторов на свои автомобили.
Поролон из графена
Такой поролон имеет все шансы стать одним из самых теплопроводных материалом в мире. Это утверждает компания Мурсия, которая лидирует в производстве пены из полиуретана. Графеновый поролон включен в список продукции этой компании. Это произошло после длительных исследований и многочисленных испытаний материала в их лабораториях.
Два важных аспекта графенового поролона: высокая теплопроводность и снижение количества клещей и всяческих бактерий в материале. Он может быть использован и как утеплитель для стен. Наряду с этим, его применение может иметь место в мягкой мебели и салонах автомобилей, в качестве матрасов для аллергиков
Очень важный факт - в процессе производства графенового поролона отсутствует метиленхлорид, что снижает выбросы CO2.
Графен восстанавливает кости
Дополнительно к вышеназванным свойствам, хочу упомянуть и просто фантастические особенности графена в медицине будущего. Оксид графена, например, способствует процессу восстановления костной ткани. Это выяснилось в процессе исследований института Amrita, занимающемся изучением медицинских наук, а также в индийском научно-исследовательском центре. Было обнаружено, что чешуйки оксида графена способствуют ускорению при размножении стволовых клеток и благотворно влияют на процесс регенерации клеток костной ткани.
В настоящее время оксид графена активно проверяется на наличие токсичности. Результатом успешной проверки может стать целый ряд методов, которые произведут революцию в лечении переломов костей.
Графен лечит от рака.
Как показали проведенные исследования, оксид графена не оказывает влияния на здоровые клетки. При этом, с помощью него можно избавить организм от раковых новообразований.
Разрастание раковой опухоли можно прекратить, включив оксид графена в комплекс лечения. При этом графен способен предотвратить метастазы, и исключить рецидивы болезни. Свидетельством тому стали заключения специалистов, которые изучали благотворные свойства этого материала.
Медики полагают, что работа в этом направлении дойдет до испытаний в клинических условиях и в будущем оксид графена будет применяться при лечении раковых опухолей.
Графен абсорбирует радиоактивные отходы.
В стенах МГУ им. Ломоносова и Университета Райса в США ученые выяснили, что оксид графена способствует быстрому удалению радиоактивных веществ из зараженной воды. Это происходит благодаря микроскопическим хлопьям,сравнимым с атомами, которые образуют связи с радиоизотопами, конденсируя их. Как итог образуются твердые вещества. Хлопья оксида графена прекрасно растворяются в жидкости, что облегчает их производство в промышленных масштабах.
Таким способом можно очищать загрязненные участки, которые пострадали от радиоактивных выбросов. Ярчайший пример - применение оксида графена после выброса радиоактивных элементов на АЭС в Фукусиме. В своих свойствах оксид графена превзошел бентонитовую глину и активированный уголь в гранулах.
Кроме того оксид графена позволяет очищать подземные воды, которые подвергаются загрязнению в процессе добычи нефти и газа. И главное - метод очистки графеном в значительной степени превосходит по дешевизне традиционные.
Графен - это удивительный материал, способный стать очень полезным как для человека, так и для планеты Земля.
Источники:
https://rodovid.me/eco_friendly_product_design/5_napravleniy_primenenia_grafena.html
Текст статьи любезно предоставлен @odin13. Как видите, наш проект поддерживают не только наши студенты, но и другие пользователи Голоса. Огромное спасибо за замечательную статью. Мы надеемся на дальнейшее сотрудничество.
С уважением,
команда @studychain.
Успех проекта @studychain зависит от вас -
каждый голос и репост важен!
Спасибо!
❤