ગ્રાફીન શું છે? અકલ્પનીય જાદુઈ સામગ્રી

તાજેતરના વર્ષોમાં, સુપરમટીરિયલ ગ્રાફીન પર ખૂબ ધ્યાન આપવામાં આવ્યું છે. પરંતુ ગ્રાફીન શું છે? સારું, એવા પદાર્થની કલ્પના કરો જે સ્ટીલ કરતાં 200 ગણો મજબૂત છે, પરંતુ કાગળ કરતાં 1000 ગણો હળવો છે.
2004 માં, યુનિવર્સિટી ઓફ માન્ચેસ્ટરના બે વૈજ્ઞાનિકો, આન્દ્રે ગીઇમ અને કોન્સ્ટેન્ટિન નોવોસેલોવ, ગ્રેફાઇટ સાથે "રમ્યા". હા, એ જ વસ્તુ જે તમને પેન્સિલની ટોચ પર મળે છે. તેઓ સામગ્રી વિશે ઉત્સુક હતા અને તે જાણવા માંગતા હતા કે શું તેને એક સ્તરમાં દૂર કરી શકાય છે. તેથી તેમને એક અસામાન્ય સાધન મળ્યું: ડક્ટ ટેપ.
"તમે ગ્રેફાઇટ અથવા મીકા પર [ટેપ] મૂકે છે અને પછી ટોચનું સ્તર કાઢી નાખે છે," હેઈમે બીબીસીને સમજાવ્યું. ગ્રેફાઇટ ફ્લેક્સ ટેપ પરથી ઉડી જાય છે. પછી ટેપને અડધા ભાગમાં ફોલ્ડ કરો અને તેને ટોચની શીટ પર ગુંદર કરો, પછી તેમને ફરીથી અલગ કરો. પછી તમે આ પ્રક્રિયાને 10 કે 20 વખત પુનરાવર્તિત કરો.
“દરેક વખતે ફ્લેક્સ પાતળા અને પાતળા ટુકડાઓમાં તૂટી જાય છે. અંતે, ખૂબ જ પાતળા ટુકડાઓ પટ્ટા પર રહે છે. તમે ટેપ ઓગાળી દો અને બધું ઓગળી જશે.
આશ્ચર્યજનક રીતે, ટેપ પદ્ધતિએ અજાયબીઓનું કામ કર્યું. આ રસપ્રદ પ્રયોગને કારણે સિંગલ-લેયર ગ્રાફીન ફ્લેક્સની શોધ થઈ.
2010 માં, હેઇમ અને નોવોસેલોવને ચિકન વાયર જેવી જ હેક્સાગોનલ જાળીમાં ગોઠવાયેલા કાર્બન અણુઓથી બનેલી સામગ્રી ગ્રેફિનની શોધ માટે ભૌતિકશાસ્ત્રમાં નોબેલ પુરસ્કાર મળ્યો.
ગ્રેફિન આટલું અદ્ભુત હોવાના મુખ્ય કારણોમાંનું એક તેનું બંધારણ છે. ષટ્કોણ જાળીના બંધારણમાં ગોઠવાયેલા કાર્બન પરમાણુના સ્તર તરીકે નૈસર્ગિક ગ્રાફીનનો એક સ્તર દેખાય છે. આ અણુ-સ્કેલ હનીકોમ્બ માળખું ગ્રેફિનને તેની પ્રભાવશાળી શક્તિ આપે છે.
ગ્રાફીન પણ ઇલેક્ટ્રિકલ સુપરસ્ટાર છે. ઓરડાના તાપમાને, તે અન્ય કોઈપણ સામગ્રી કરતાં વધુ સારી રીતે વીજળીનું સંચાલન કરે છે.
તે કાર્બન અણુઓ યાદ છે જેની આપણે ચર્ચા કરી હતી? ઠીક છે, તેમની પાસે એક વધારાનું ઇલેક્ટ્રોન છે જેને પાઇ ઇલેક્ટ્રોન કહેવાય છે. આ ઈલેક્ટ્રોન મુક્તપણે ફરે છે, જેનાથી તે ગ્રાફીનના બહુવિધ સ્તરો દ્વારા ઓછા પ્રતિકાર સાથે વહન કરે છે.
મેસેચ્યુસેટ્સ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ટેક્નોલોજી (MIT) ખાતેના ગ્રાફીન અંગેના તાજેતરના સંશોધનમાં લગભગ જાદુઈ કંઈક જાણવા મળ્યું છે: જ્યારે તમે ગ્રેફિનના બે સ્તરોને ગોઠવણીમાંથી સહેજ (માત્ર 1.1 ડિગ્રી) ફેરવો છો, ત્યારે ગ્રાફીન સુપરકન્ડક્ટર બની જાય છે.
આનો અર્થ એ છે કે તે પ્રતિકાર અથવા ગરમી વિના વીજળીનું સંચાલન કરી શકે છે, ઓરડાના તાપમાને ભાવિ સુપરકન્ડક્ટિવિટી માટે આકર્ષક શક્યતાઓ ખોલે છે.
ગ્રાફીનની સૌથી અપેક્ષિત એપ્લિકેશનો પૈકીની એક બેટરીમાં છે. તેની શ્રેષ્ઠ વાહકતા માટે આભાર, અમે ગ્રાફીન બેટરી બનાવી શકીએ છીએ જે આધુનિક લિથિયમ-આયન બેટરી કરતાં વધુ ઝડપથી ચાર્જ થાય છે અને લાંબા સમય સુધી ચાલે છે.
સેમસંગ અને હ્યુઆવેઇ જેવી કેટલીક મોટી કંપનીઓએ પહેલાથી જ આ માર્ગ અપનાવ્યો છે, આ એડવાન્સિસને આપણા રોજિંદા ગેજેટ્સમાં રજૂ કરવાનો હેતુ છે.
કેમ્બ્રિજ ગ્રાફીન સેન્ટરના ડાયરેક્ટર અને યુરોપિયન ગ્રાફીન દ્વારા ચલાવવામાં આવતી ગ્રાફિન ફ્લેગશિપના સંશોધક એન્ડ્રીયા ફેરારીએ જણાવ્યું હતું કે, "2024 સુધીમાં, અમે ગ્રાફીન ઉત્પાદનોની શ્રેણી બજારમાં આવવાની અપેક્ષા રાખીએ છીએ." કંપની સંયુક્ત પ્રોજેક્ટ્સમાં 1 બિલિયન યુરોનું રોકાણ કરી રહી છે. પ્રોજેક્ટ જોડાણ ગ્રાફીન ટેકનોલોજીના વિકાસને વેગ આપે છે.
ફ્લેગશિપના સંશોધન ભાગીદારો પહેલેથી જ ગ્રાફીન બેટરી બનાવી રહ્યા છે જે આજની શ્રેષ્ઠ ઉચ્ચ-ઊર્જા બેટરી કરતાં 20% વધુ ક્ષમતા અને 15% વધુ ઊર્જા પ્રદાન કરે છે. અન્ય ટીમોએ ગ્રાફીન આધારિત સૌર કોષો બનાવ્યા છે જે સૂર્યપ્રકાશને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરવામાં 20 ટકા વધુ કાર્યક્ષમ છે.
જ્યારે કેટલાક પ્રારંભિક ઉત્પાદનો એવા છે કે જેણે ગ્રેફિનની સંભવિતતાનો ઉપયોગ કર્યો છે, જેમ કે હેડ સ્પોર્ટ્સ સાધનો, શ્રેષ્ઠ હજુ આવવાનું બાકી છે. ફેરારીએ નોંધ્યું છે તેમ: “અમે ગ્રાફીન વિશે વાત કરીએ છીએ, પરંતુ વાસ્તવમાં આપણે અભ્યાસ કરવામાં આવતા વિકલ્પોની મોટી સંખ્યા વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ. વસ્તુઓ યોગ્ય દિશામાં આગળ વધી રહી છે.”
આ લેખ આર્ટિફિશિયલ ઇન્ટેલિજન્સ ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ કરીને અપડેટ કરવામાં આવ્યો છે, હકીકત તપાસવામાં આવ્યો છે અને HowStuffWorks સંપાદકો દ્વારા સંપાદિત કરવામાં આવ્યો છે.
રમતગમતના સાધનોના ઉત્પાદક હેડે આ અદ્ભુત સામગ્રીનો ઉપયોગ કર્યો છે. તેમનું Graphene XT ટેનિસ રેકેટ એ જ વજનમાં 20% હળવા હોવાનો દાવો કરે છે. આ ખરેખર ક્રાંતિકારી ટેકનોલોજી છે!
`;t.byline_authors_html&&(e+=`作者：${t.byline_authors_html}`),t.byline_authors_html&&t.byline_date_html&&(e+=” | “),t.byline_date_html&&(e+=t.byline_date_html); .બધાને બદલો('”pt','”pt'+t.id+”_”); પરત કરો e+=`\n\t\t\t\t