Dieses superstarke und superleichte Material wird eine echte technologische Revolution sein: Es ist nur ein Kohlenstoffatom dick, aber es ist viel stärker als Stahl und extrem flexibel.
Seit 2004, dem Jahr, in dem Graphen von Forschern isoliert wurde, ist die Liste der Patente, die seine Verwendung in Betracht ziehen, immer länger geworden.
Hier sind 10 Anwendungen, mit denen Graphen die Welt verändern wird.
Kraftstoff aus der Luft
Andre Geim und sein Team, das den Nobelpreis für die Isolierung von Graphen erhielt, zeigten, dass dieses Material zur Herstellung verwendet werden kann mobile elektrische Generatoren, die mit Wasserstoff aus der Luft betrieben werden dank der Eigenschaften der extremen Undurchlässigkeit von Graphen.
Dies bedeutet, dass dünne Graphenfilme verwendet werden können, um die Effizienz von Protonenaustauschmembranen oder wesentlichen Komponenten der Brennstoffzellentechnologie erheblich zu verbessern. Geim stellt sich eine Zukunft von Fahrzeugen vor, die nur mit in der Atmosphäre gespeichertem Wasserstoff betrieben werden.
Viel mehr Trinkwasser
Graphen kann helfen, globale Wasserknappheit zu beheben. Spezielle Membranen aus diesem Material Sie sind groß genug, um Wasser durchzulassen, und gleichzeitig klein genug, um alle Verunreinigungen zu filtern. Der Wirkungsgrad ist tausendmal höher als bei den derzeitigen Umkehrosmosemembranen.
Die ersten Anwendungen waren beeindruckend: Bei einer Demonstration vor einiger Zeit wurde eine Wasserprobe aus dem Hafen von Sidney nach nur einer Filterung bakteriologisch rein und ausgezeichnet zu trinken gemacht. In Eins 2018 Studie Forscher der australischen Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) verwendeten einen Filter namens "Graphair", um Meerwasser nach einem einzigen Durchgang trinkbar zu machen.
"Es spielt keine Rolle, wie schmutzig das Wasser ist: Diese Technologie macht es sofort trinkbar", so Dong Han, CSIRO
Die Elektronik wird sich radikal verändern
Auf Wiedersehen Silicon Valley: Die Zukunft wird von Graphen gelullt. Siliziumkomponenten stoßen schnell an die Grenze ihrer möglichen Miniaturisierung, und die Entwicklung unserer elektronischen Systeme wird stagnieren: Die Antwort wird von der ultradünnen Natur von Graphen kommen, die die Elektronik schneller und leistungsfähiger als je zuvor macht, flexible Bildschirme und rollbare Quantencomputer ein Massenprodukt.
Thermische Ansicht
Erinnerst du dich an den Film "Predator"? Der Protagonist war ein blutiger (und vage rasta) Außerirdischer, der die Welt im Infrarot sehen und die Wärme von Objekten und Menschen abbilden konnte. Dank Graphen ist es nun möglich, diese Modalität zu erwerben: Forscher der University of Michigan entwickelten Graphen-Kontaktlinsen, mit denen der Benutzer das gesamte Infrarotspektrum sowie sichtbares und ultraviolettes Licht "sehen" kann.
Bessere Kondome
Nimm und genieße sie alle! Graphen hat die Fähigkeit, auch das Sexualleben zu verbessern. DAS Kondome aus Graphen, das seit über 5 Jahren untersucht wird (die Forschung ist trotz erheblicher Mittel, einschließlich der Mittel der Bill and Melinda Gates Foundation, etwas langsam), kann unglaublich subtil sein und ein Gefühl der absoluten Abwesenheit vermitteln und gleichzeitig super sicher (sie können einfach nicht brechen).
Eine Welt ohne Rost
Aufgrund seiner absolut wasserdichten Natur ist klar, dass eine Schicht aus Graphenfarbe Es kann verwendet werden, um Korrosion und Rost lebenslang zu verhindern. Forscher haben gezeigt, dass mit Graphen beschichtete Glasfaser- oder Kupferdeckel selbst die ätzendsten Säuren der Welt perfekt enthalten.
Helle Wände
Die hellen Wände Dank der Entwicklung von Technologien zur Herstellung ultradünner Bildschirme könnten sie andere Lichtquellen ersetzen. Diese Art von "heller Tapete" hätte eine bessere Verbreitung und einen viel geringeren Verbrauch.
"Durch die Verwendung von Graphen anstelle herkömmlicher Metallelektroden werden die Komponenten leichter zu recyceln und umweltverträglich", sagt Nathaniel Robinson von der Universität Linköping, auf der die Forschung basiert.
Bionischer Mann
Technologiefanatikern, die sich mit ihren Geräten eins fühlen, würde ich sagen, dass noch alles bevorsteht: Die Erforschung von Graphen wird zu Experimenten zur vollständigen Integration in unsere biologischen Systeme führen. Um es kurz zu machen: In unsere implantierte Graphengeräte können völlig unbemerkt in unser Nervensystem einlesen oder auf zellulärer Ebene kommunizieren. Stellen Sie sich vor, wie es sein wird, Ihre sportlichen Leistungen zu überwachen: nichts weiter als ein Schrittzähler.
Beste Haarfärbemittel
Es wird die Welt nicht wie andere Dinge verändern, aber Graphen verspricht auch bessere Alternativen zu giftigen Haarfärbemitteln.
Uno 2018 Studie Die Northwestern University berichtet nicht nur über die Fähigkeit von Graphen, die Haltbarkeit von Farbstoffen zu erhöhen, sondern auch ohne organische Lösungsmittel oder toxische Inhaltsstoffe. Und es verleiht dem Haar antibakterielle und antistatische Eigenschaften sowie eine bessere Wärmeableitung.
Die Forscher sprühten ein Graphenoxidgel auf blondes Haar und ließen es 10 Minuten trocknen. Die nur 2 Mikrometer dicke Schicht von "Farbton" zu Graphen blieb auch nach 30 Wäschen auf dem Haar, ohne das Haar zu beschädigen oder zu verschleißen.
Kugelsichere Hemden
Aufgrund seiner unglaublichen Stärke ist Graphen naturgemäß unweigerlich an der Forschung beteiligt, die auf die Schaffung abzielt beste kugelsichere Kleidung. Ein Schutz aus Graphenschichten bietet im Vergleich zu Kevlar die doppelte Stoßdämpfung. Dank seiner Leichtigkeit und Flexibilität können Sie viel agilere und flexiblere Kleidung herstellen. Und nicht nur das: Es wird auch möglich sein, den Schutz anderer Objekte, wie z. B. kugelsicherer Fenster, zu verbessern.
