grafenas

Mokslininkų grupė iš Masačiusetso technologijų instituto (MIT) sukūrė superkondesatorių, kurio pagrindą sudaro grafeno lapeliai, rašo Phys.org. Ateityje jie gali būti panaudoti kaip energijos šaltinis įvairiuose dėvimos elektronikos produktuose. Šiuo metu daugybė kompanijų kuria lanksčius ekranus, tačiau norint sukurti ne tik lankstų ekraną, bet ir patį įrenginį, reikalingi atitinkami komponentai, taip pat ir maitinimo šaltiniai. Grafenas gali tapti vienu iš variantų.

Kompiuterius, automobilius, saulės elementus, tankus – viską gaminame iš įvairiausių medžiagų. Kai susidėvi, siekiame perdirbti ir vėl gaminame iš naujo. Tobulesnius daiktus iš pažangesnių medžiagų. Ir štai neseniai lenkų įmonė „Nano Carbon“ paskelbė, kad sėkmingai pradėjo komercinę grafeno gamybą... „Grafenas internetą gali paspartinti apie šimtą kartų. Grafenas naikina bakterijas. Kinijos mokslininkai grafeno pagrindu sukūrė pakavimo popierių, kuris prailgina maisto galiojimo laiką.

Mokslininkai intensyviai kuria ateities medžiagas, kurios savo savybėmis – tvirtumu, elektriniu laidumu, takumu ir kitomis – pranoksta įprastines. Jas panaudojus bus galima patobulinti įvairius prietaisus, tarkime, pagreitinti kompiuterių darbą. Naujų medžiagų kūrimas prasideda nuo egzistuojančių medžiagų tyrimų.

2011 m. Lenkijoje įsteigta bendrovė „Nano Carbon“ pranešė pradėjusi komercinę grafeno gamybą. Tai pirmoji įmonė pasaulyje, siūlanti klientams komercinius grafeno tiekimus, praneša „Graphen-Info.com“. Pasak „Nano Carbon“ atstovų, užsakovai galės įsigyti norimą grafeno kiekį bendrovės internetinėje parduotuvėje. „Nano Carbon“ grafeną gamina naudodama Varšuvos (Lenkija) Elektronikos medžiagų technologijų institute prof. Wlodzimierzo Strupinskio ir jo kolegų išrastą technologiją.

Šiandien laidoje: grafenas – kokia tai medžiaga ir kodėl aktuali mums?, o taip pat kompiuterinių žaidimų apžvalga, interneto įdomybės, aktualiausių naujienų rubrika.   Autorius: www.penki.

Tradicinis dalies vyrų spyriojimasis nenaudoti prezervatyvų greitai neteks pagrindinio argumento: mokslininkai jau kuria naujas kompozitines medžiagas, iš kurių pagaminti sargiai bus plonesni už žmogaus plauką ir labai patvarūs.

Eksperimentų su grafenu metu Masačiūsetso technologinio instituto (MIT) mokslininkai tyrė tokias medžiagos savybes, kaip elektros energijos gamyba naudojant saulės šviesą. Pranešama, kad eksperimentai buvo gana sėkmingi. Naudojant grafeno ir molibdeno disulfido sluoksnių kombinaciją, mokslininkams pavyko gauti saulės skydelį, kurios efektyvumas sudaro nuo 1% iki 2%. Tai yra maždaug 10 kartų mažiau, nei galima pasiekti su tradiciniais moduliais, sukurtais silicio pagrindu.

Nors kompanija „Apple“ dar ruošiasi pristatyti naujos kartos išmanųjį telefoną „iPhone“, drąsiausi technologijų fanatikai žvelgia dar toliau nei šių metų ruduo. Dizaineris Jonny Plaidas pristatė savo viziją, kaip jis įsivaizduoja naujausią „iPhone“ versiją, kuri turėtų pasirodyti ne anksčiau kaip 2014 metų antroje pusėje. Ji numato, jog „iPhone 6“ bus pagamintas naudojant geriausias ir pažangiausias medžiagas, įskaitant anglies pluoštą ir grafeną.

Bioinžinieriai iš Berklio universiteto (JAV) dar kartą pasinaudojo gamtos patarimu: pamėgdžiodami mechanizmą, kaip augalai auga šviesos šaltinio kryptimi (šis reiškinys vadinamas fototropizmu), jie sukūrė hidrogelį, kuris gali būti valdomas šviesa. Nors pasiekti tik pirmieji rezultatai, panašu, kad tokia medžiaga galės būti pritaikyta medicinoje, dirbtiniams audiniams ar „minkštiems“ robotams, panašiems į aštuonkojus, kurti.

Naujų už orą lengvesnių medžiagų kūrimo varžybose pergalę iškovojo Kinijos mokslininkai – jiems pavyko pasiekti naują pasaulio rekordą. Dabar pati lengviausia medžiaga pasaulyje yra jų iš grafeno išgautas aerogelis, pranešė „CNet“, Žejango universiteto (Kinija) mokslininkų grupė, vadovaujama profesoriaus Gao Chao, pranešė išgavusi naują grafeno aerogelį, kuris yra 7,5 karto lengvesnis už orą. Jo tankis tėra vos 0,16 miligramo viename kubiniame centimetre.

Džordžijos Technologijos instituto (JAV) mokslininkai ir inžinieriai suprojektavo iš grafeno gaminamą belaidžio ryšio anteną, kuri gali užtikrinti daugiau nei vieno terabito per sekundę duomenų perdavimo spartą. Tai reiškia, kad ryšio sistemos su tokia antena vos per vieną sekundę gali perduoti kelis HD raiškos kino filmus, skelbia „Technology Review“. „Tai neįtikėtinas greitis. Šiandien duomenų kopijavimas iš vieno kompiuterio į kitą reikalauja bent kelių valandų.

Europos Sąjunga Suomijos įmonei „Nokia“ skyrė 1,35 mlrd. eurų, už kuriuos bus tiriamas ir tobulinamas grafenas – stipriausia pasaulyje medžiaga. Grafeną, kurio atradėjams 2010-aisiais buvo skirta Nobelio premija, kurs ir „Nokia“ ir „Graphene Flagship“ konsorciumas, vienijantis 73 kitas kompanijas ir akademines institucijas. Už ES dotaciją „Nokia“ įsipareigoja grafeną pritaikyti praktiškai, praneša portalas tomshardware.com.

Silicio pagrindu pagamintoms mikroschemoms yra daugiau nei 50 metų, ir, kai kurių mokslininkų teigimu, greitu metu turėtų užleisti vietą daug perspektyvesnėms medžiagoms. Šiuo atveju labai daug tikimasi iš grafeno, o mikroschemų kūrėjai jau intensyviai tyrinėja šios medžiagos privalumus.

Vario dienos elektronikos pramonėje yra suskaičiuotos – šią tendenciją darkart patvirtina visai neseniai Renselerio politechnikos institute (JAV) atlikti tyrimai. Tai nebloga žinia technofilams, siekiantiems, kad jų elektronikos įtaisai būtų kuo mažesni ir spartesni. Kadangi naujai kuriami kompiuterių lustai tampa vis kompaktiškesni, neišvengiamai turi būti mažinamos ir varinės jungtys, kuriomis tiekiama elektros srovė ir kuriami informacijos tiltai.

Kuomet 2010 metų fizikos Nobelio premija atiteko dviems mokslininkams, tyrinėjusiems grafeną, ši medžiaga susilaukė didžiulio susidomėjimo. Bendradarbiaudamas kartu su kolegomis iš Pietų Korėjos, Frederikas Volfas Fabrisas (Frederik Wolff-Fabris), besidarbuojantis Helmholco Drezdeno-Rosendorfo tyrimų centre (Vokietija), visai neseniai aptiko ir išnagrinėjo medžiagą, kuri savo fizikinėmis savybėmis primena grafeną.

Pasaulyje ploniausia, tvirčiausia ir elektrai laidžiausia medžiaga, kurią 2004 metais atrado Mančesterio universiteto (Jungtinė Karalystė) profesoriai Andrejus Geimas (Andre Geim) ir Konstantinas Novosiolovas (Kostya Novoselov), medžiagų moksle gali sukelti tikrą revoliuciją. Atskleidę neįtikėtinas grafeno savybes, pernai minėtieji mokslininkai užsitarnavo fizikos Nobelio premiją. Be to, Jungtinės Karalystės iždo kancleris pažadėjo atseikėti 50 milijonų svarų tolimesniems šio darinio tyrimams.

Bendrovės „Samsung“ inžinieriai pagamino lankstomo, plaktuko smūgį atlaikančio AMOLED ekrano prototipą. Manoma, kad pirmasis toks ekranas bus įrengtas kitais metais pasirodysiančiame išmaniajame telefone „Samsung Skin“. Šių metų sausio mėnesį „Samsung“ pademonstravo prototipinius lankstomus AMOLED technologijos ekranus, kurių įstrižainė siekė 4,5 colių (11,25 cm), o storis –  vos 0,3 mm.

Interneto greitis galėtų būti apie dešimt kartų didesnis nei šiuo metu yra. Taip mano Mančesterio universiteto mokslininkai, kurie savo tyrime naudojo stebuklingąjį grafeną. Mokslininkai „Nature Communications“ žurnale atspausdino straipsnį, kuriame aprašė metodą, leidžiantį stipriai pagerinti grafeno įrenginių charakteristikas. Tokie grafeno įrenginiai būtų naudojami fotodetektoriuose, įrengtuose ateities didelio greičio optinėse komunikacijose.

Raiso universiteto (JAV) medžiagų mokslo specialistams pavyko padaryti fundamentalų atradimą, kuris, manoma, gali gerokai palengvinti inžinierių, konstruojančių elektronines grandines iš įstabiomis savybėmis pasižyminčio grafeno, dalią. Grafeno akcijos gerokai pakilo, kuomet pernai už šios nanomedžiagos atradimą buvo paskirta fizikos Nobelio premija. Grafenu yra vadinamas dvimatis vieno anglies atomo storio sluoksnis.

Grafenas, vieno atomo storio anglies lakštelis, teoretikams ramybės nedavė dar gerokai prieš jį sukuriant laboratorijose. Nors teorija numato neįtikėtinas šios medžiagos savybes, patikrinti jas eksperimentiškai – darbas ne iš lengvųjų. Visai neseniai tyrėjai iš JAV Energijos departamento Lorenco Berklio nacionalinės laboratorijos žengė svarbų žingsnį, patvirtinantį grafeno unikalumą.

Šiaurės Ilinojaus universiteto (JAV) mokslininkai teigia atradę paprastą būda, leidžiantį pagaminti didelius grafeno kiekius. Jokia paslaptis, kad ši nuolat liaupsinama anglies nanostruktūra vieną gražią dieną gali pakeisti visos šiuolaikinės elektronikos pagrindą – silicį. Pastaraisiais metais mokslininkai iš peties ėmėsi grafeno tyrimų. Primename, jog grafenu yra vadinama dvimatė medžiaga, sudaryta vieno anglies atomų, formuojančių heksagoninę gardelę, sluoksnio.

Nacionalinio standartų ir technologijos instituto tyrėjai, bendradarbiaudami su kolegomis iš Merilendo ir Teksaso universitetų (JAV), apskaičiavo, kokią įtaką elektrostatinė skirtingų grafeno sluoksnių elektronų sąveika daro viršutiniam šio darinio sluoksniui. Nuo pat 2004 metų, kuomet grafenas buvo išgautas iš tūrinio grafito, ši nanomedžiaga dėl savo stulbinamų savybių atsidūrė mokslininkų dėmesio centre.

Pasak Nacionalinio standartų ir technologijos bei Džordžijos technologijos institutų (JAV) tyrėjų, nuolat mokslininkų linksniuojamas grafenas pasižymi dekoratyviniais, labai gėles primenančiais defektais, kurie gali paveikti ir taip unikalias šios nanomedžiagos elektrines ir mechanines savybes. Naujajame darbe mokslininkų komanda pirmąkart aprašo septynių defektų šeimą, kuri grafene gali susidaryti ir natūraliai. Beje, vienas iš defektų jau buvo stebėtas.

Devyniolikto amžiaus novelėje „Plokščiasis pasaulis“ (angl. Flatland), sukurtoje Edwardo A. Abbotto, aprašomi gyventojai gyveno šalyje, kurie turėjo tik dvi dimensijas. Moterys gimdavo kaip linijų segmentai, o vyrai atsirasdavo įvariių geometrinių formų, kurios atspindėjo jų padėtį visuomenėje. Lygiašoniai trikampiai atitiko žemiausiąją klasę visuomenėje, vidurinioji klasė apibūdinama kvadratais, o kilmingieji – šešiakampės formos figūromis.

Nors daugelio mechaninių rezonatorių svyravimų amplitudės mažėjimas, arba gesimas, vyksta pagal tiesinį dėsnį, vis dėlto Katalonų nanotechnologijų instituto (Ispanija) mokslininkai teigia atradę, jog rezonatoriai, pagaminti iš grafeno ir mažyčių anglies nanovamzdelių, pasižymi netiesiniu gesimu. Tai atveria naujas galimybes, leidžiančias pagalvoti apie itin jautrių jėgos arba masės jutiklių konstravimą.

Mokslininkai iš JAV Energijos departamento, priklausančio Brukeiveno nacionalinei laboratorijai (U.S. Department of Energy's Brookhaven National Laboratory), paaiškino, kodėl grafenas veikia kaip labai stipriai elektros krūvį sugerianti kempinė.

Mančesterio universiteto (Jungtinė Karalystė) mokslininkai aptiko būdą, leidžiantį suteikti grafenui magnetinių savybių. Tai atveria naujas galimybes šiai medžiagai įsitvirtinti spintronikos technologijų priešakyje. Tyrėjų komandai, kuriai vadovavo profesorius Andrejus Geimas (Andre Geim) – 2010 metų fizikos Nobelio premijos laureatas, pavyko parodyti, jog elektros srovė – elektronų tekėjimas – gali įmagnetinti grafeną.

Ilinojaus universiteto tyrėjai (JAV), nagrinėdami grafeno kontaktų termoelektrinius reiškinius, pastebėjo, jog grafeno tranzistoriai pasižymi nanomasteliniu aušinimo efektu, sumažinančiu jų temperatūrą. Mokslininkai taip pat aptiko, kad grafeno kontaktuose termoelektrinis aušinimo efektas gali būti stipresnis už varžinį šilumos išsiskyrimą – taigi grafeno tranzistoriai patys save aušina.

Grafenas vadinamas nuostabiausia dvidešimt pirmojo amžiaus medžiaga, kuri, kaip manoma, ateityje padarys revoliuciją mikroelektronikoje. Už jo atradimą buvo paskirta 2010-jų metų Nobelio premija. Lenkų mokslininkai skelbia atradę metodą, kaip gaminti didelio dydžio grafeno sluoksnius. Manoma, kad atradimas sudarys sąlygas plačiam grafeno panaudojimui kasdieninėje veikloje.

Nauji Pensilvanijos universiteto (JAV) mokslininkų tyrimai leidžia tikėtis, jog grafeną – itin perspektyvią, vieno anglies atomo storio plėvelę, pelniusią Mančesterio universiteto (Jungtinė Karalystė) fizikams 2010 metų fizikos Nobelio premiją – bus galima gaminti kur kas paprasčiau ir pigiau. Kaip aiškinama neseniai pasirodžiusiame straipsnyje, Pensilvanijos universiteto tyrėjų komandai pavyko sukurti aukštos kokybės grafeną, kurio 95 procentus ploto sudarė vieno anglies atomo storio plėvelė.

Ilinojaus universiteto (JAV) tyrėjai aprašė pirmuosius įdomaus fizikinio reiškinio stebėjimus. Stebėtasis vyksmas pasireiškia, kuomet sujungiamos dvi labai gerai fizikams pažįstamos medžiagos: superlaidininkai ir grafenas. Mokslininkų grupė, vadovaujama Ilinojaus universiteto fizikos profesorės Nadijos Meison (Nadya Mason), savo tyrimų rezultatus paskelbė prestižiniame „Nature Physics“ žurnale.

Naujas nanodalelių ir grafeno darinys yra ilgaamžiškesnė katalizinė kuro elementų medžiaga. Gauta katalizinė medžiaga yra ne tik labiau tvirta, bet ir labiau chemiškai aktyvi.  Mokslininkai yra įsitikinę, kad ji leis pagerinti kuro elementų savybes. Taip skelbia straipsnis, paskelbtas „Journal of the American Chemical Society“ žurnalo internetinėje svetainėje.

Elektronikos tyrėjai dievina grafeną. Ši dvimatė vieno anglies atomo storio plėvelė yra tarytum tikrų tikriausias elektronų greitkelis, savo pralaidumu bene šimtąkart lenkiantis įprastinį silicį.

Kai silicio pagrindu veikiančių įrenginių gamyba artėja prie fizikinės ribos, daugelis mokslininkų mano, kad grafenas gali tapti naująja medžiaga, kuri leis puslaidininkių pramonei tęsti savo žygį link mažesnių ir greitesnių įrenginių. Šis puslaidininkių pramonės progresas yra nusakomas visiems gerai žinomu Mūro dėsniu. Grafenas, manoma, atvers kelią naujos kartos įrenginiams, kuriuose bus išnaudojamos visos jo unikalios savybės.

2010–ieji į pasaulio mokslo istoriją įeis kaip atradimų, kurie pakeis XXI a. civilizacijos veidą, metai. Dirbtinis genomas Kreigas Venteris (Craig Venter) ir jo bendradarbiai pirmą kartą istorijoje „mėgintuvėlyje“ atkūrė visą mycoplasma mycoides bakterijos genomą ir perkėlė jį į kitos bakterijos, mycoplasma capricolum, apvalkalą. Taip buvo sukurta pirmoji pasaulyje dirbtinė gyvybės forma.

Mokslininkams pavyko nustatyti, kad elektronai deformuotame grafene elgiasi lyg būdami stipriame magnetiniame lauke, kurio magnetinė indukcija yra lygi 300 teslų. Tai tris kartus daugiau, nei pavyko gauti eksperimentiniuose įrenginiuose. Neįprastą bandymą atliko Kalifornijos universiteto, Berklio Lourseno laboratorijos ir Madrido medžiagų tyrimo instituto fizikai.