Где использовать Графен, самый необычный наноматериал?

В 2010 году британские ученые Андрей Гейм и Константин Новоселов получили Нобелевскую премию за «инновационные эксперименты с двумерным материалом графена». С тех пор химики и физики всего мира изучали свойства этого материала и находили все более практическое применение.

Графен используется для создания сенсоров газов, электронных газов и мембран для очистки воды. Применения графена варьируются от медицины до строительства.

Где использовать графен, самый необычный наноматериал?

Свойства графена

Графен – это двухмерный материал, слой графита толщиной в атом. Он состоит из тесно связанных друг с другом атомов углерода, расположенных в решетке наподобие сот, благодаря чему обладает впечатляющими механическими свойствами: он гибкий, тонкий и прозрачный до 97.

Хлебные тосты с графеновым рисунком

Ученые из Университета Райса, пытаясь доказать, что любой углеродсодержащий материал можно превратить в графен, напились. Облучая различные материалы лазером, исследователи получили одноатомные пористые структуры графена. Первый такой эксперимент был проведен в 2014 году: тогда ученые узнали, как превратить полиимидную пленку в графен, облучив ее лазером. В новом эксперименте они показали, что некоторые материалы с высоким содержанием лигнина, вещества, обнаруженного в одревесневших стенках растительных клеток, подходят для превращения в графен.

Где использовать графен, самый необычный наноматериал?

Исследователи продемонстрировали это, неоднократно облучая лазером скорлупу кокосовых орехов, картофельную кожуру и пробку. Изучив механизм преобразования материалов, ученые обнаружили, что при первом облучении структура превращается в аморфный углерод, и, немного изменив процесс, они смогли получить графеновые узоры на ткани, бумаге и даже на ломтиках хлеба.

Огнеупорные обои с датчиками

В 2018 году китайские химики разработали огнестойкие обои с датчиками на основе оксида графена, предупреждающими о возгорании. Сами обои состоят из неорганического вещества – гидроксиапатита. Нити гидроксиапатита организованы как в виде плоских переплетенных сеток, так и в виде микрометрических волокон, в которых нити намотаны на нити из оксида кремния. Такие волокна делают обои более прочными, сохраняя при этом стойкость к открытому огню.

Читайте также:  Интересные факты о Плутоне

Ученые смогли добиться особой чувствительности графеновых сенсоров, покрывая поверхность сенсора молекулами полидофамина. Если без модификации графеновые датчики работали при температуре около 250 ° C, то со слоем полидофамина они реагировали при температурах до 130 ° C, а время отклика составляло всего две секунды.

Где использовать графен, самый необычный наноматериал?

Нанопинцет для молекул

Американские химики разработали нанопинцет на основе графена, способный манипулировать отдельными молекулами. Его принцип действия основан на эффекте диэлектрофореза, движении поляризованных диэлектрических частиц в жидкости под действием неоднородного электрического поля. Источником этого поля является графен, края которого возбуждаются при приложении напряжения. Ученые смогли направить биологические наночастицы и макромолекулы, такие как ДНК, в желаемую точку с эффективностью захвата почти сто процентов.

Автор: Маргарита Харенко. Под редакцией Федора Карасенко.

Поднимите вверх, чтобы увидеть больше статей о космосе и науке в вашей ленте!

Подпишитесь на мой канал здесь, а также на мои каналы в Telegram и YouTube. Там вы можете прочитать большое количество интересных материалов и задать свой вопрос. Вы можете оказать финансовую поддержку нашему каналу через patreon.

Нина Кузнецова
Главный редактор , youtesla.ru
Более 30 лет я занимаюсь наукой и технологиями. Товарищи советовали мне делиться самым интересным на просторах интернета. Изучение нового и неопознанного это моя жизнь, узнавайте самое интересное со мной.
Оцените статью
YouTesla.ru
Добавить комментарий