Графен в вакцинах от коронавируса-смертельно опасен
Но что же он собой представляет?
Для многих специалистов графен - это материал будущего
Графен - это материал, состоящий из чистого углерода, похожего на графит, но с характеристиками, которые делают его чрезвычайно легким и прочным.
Лист графена в один квадратный метр весит 0,77 миллиграмма.
Его прочность в 200 раз больше, чем у стали, а плотность аналогична плотности углеродного волокна .
Все это делает его устойчивым к высоким изгибающим силам, не ломаясь.
Это один из самых проводящих материалов для электричества и тепла , что делает его идеальным материалом для электроники и многих других отраслей промышленности.
Применение графена в энергетике
1. Графен в солнечных элементах.
Идея разработки более легких, гибких и прозрачных солнечных элементов существовала некоторое время, но проблема заключалась в том, чтобы найти материал, обладающий всеми свойствами и способный проводить ток.
Оксид индия и олова использовался потому, что он был прозрачным, но не гибким, поэтому элемент должен был оставаться жестким.
В 2017 году исследователям из Массачусетского технологического института удалось успешно применить графен на солнечной батарее. Когда они сравнили графеновый солнечный элемент с другими, сделанными из алюминия и оксида индия и олова, они увидели, что он не хуже, чем элемент ITO, и немного хуже, чем алюминиевый, с точки зрения плотности тока и эффективности преобразования энергии и был разработан гибкий и прозрачный солнечный элемент, который можно установить на любую поверхность (автомобили, одежду, бумагу, мобильные телефоны и т. Д.)
Более того, другие ученые пытаются выяснить, могут ли графеновые солнечные элементы генерировать энергию из капель дождя , что теоретически кажется возможным.
2. Графеновые батареи
Литий-ионные аккумуляторы, усиленные графеном, демонстрируют невероятные характеристики, такие как более длительный срок службы, большую емкость и более быстрое время зарядки, а также гибкость и легкость, поэтому их можно использовать в носимой электронике
3. Графен на атомных электростанциях.
Тяжелая вода, используемая на атомных электростанциях для охлаждения реакторов, является дорогостоящей в производстве и вызывает выбросы в миллион тонн CO 2 во время производства.
Исследователи из Манчестерского университета обнаружили, что существует более экологичный и недорогой метод производства тяжелой воды:графеновые мембраны
4. Графен в термоэлектрике.
Эффект Зеебека определяется как термоэлектрический эффект, возникающий при приложении тепла к одному из двух разнородных электрических проводников (или полупроводников) для перемещения электронов от горячей части к более холодной и выработки электричества.Графен можно использовать для увеличения эффекта Зеебека, создаваемого титанатом стронция , почти до 5 раз
5. Графен в дистилляции спирта.
Физические свойства графена настолько интересны и уникальны, что он позволяет большим молекулам воды проходить сквозь него, но останавливает молекулы гелия, которые могут просачиваться через стекло.,графен может эффективно дистиллировать этанол даже при комнатной температуре и без вакуума, необходимого для дистилляции. методы.
Эта область применения может быть использована в производстве алкогольных напитков, топлива, очистки воды
6. Графен в топливных элементах.
Даже атомы водорода, известные как мельчайшие атомы, не могут проходить через графен.
Удивительно, но протоны могли проходить через графен. Это свойство улучшило бы характеристики топливных элементов за счет уменьшения перехода топлива, что является серьезной проблемой для топливных элементов, которая снижает долговечность и эффективность.
7. Графен в доставке лекарств
8. Графен в лечении рака.
Графен также может обнаруживать раковые клетки на ранних стадиях заболевания.
Более того, он может остановить их дальнейший рост при многих типах рака, вмешиваясь в правильное формирование опухоли или вызывая аутофагию, которая приводит к гибели раковых клеток.
9. Графен в доставке генов
10. Графен в фототермической терапии
11. Графен в мониторинге диабета
Ученые из Университета Бата разработали тест для мониторинга уровня глюкозы в крови, который не прокалывает кожу, в отличие от используемых в настоящее время тестов с уколом из пальца.
Это не только положит конец болезненным методам контроля уровня сахара в крови, но и повысит точность результатов.
12. Графен в диализе.
13. Графен в имплантации костей и зубов.
14. Графен в тканевой инженерии и клеточной терапии.
Было показано, что определенные формы графена совместимы с человеческими остеобластами и мезенхимальными клетками человека, демонстрируя сходные свойства с физиологическим микроокружением клеток.
Клетки, выращенные с помощью этого метода, продемонстрировали лучший рост, пролиферацию и дифференцировку, но не влияли на жизнеспособность клеток.
Стволовые клетки особенно важны при реинжиниринге тканей для улучшения жизни людей с нейрональными расстройствами или нейродегенеративными заболеваниями.
15. Графеновые УФ-датчики.
16. Графен для мозга
17. Графен в диагностике ВИЧ
18. Графеновые биосенсоры
19. Бактерицид графена
20. Графен в контроле над рождаемостью
21. Графен в общении глухонемых.
Группа китайских ученых разработала носимое биоинтегрированное устройство, которое может переводить язык жестов в текст и разговорный язык.
В устройстве используется невероятная проводимость и гибкость графена.
22. Графен в сканировании тела.
В отличие от рентгеновских лучей, зубцы Т, которые можно использовать для сканирования тела, безвредны для человеческого организма.
Это не только приведет к более безопасному сканированию тела, но и в будущем станет невероятно быстрым Интернетом.
23. Графен в генерации света
24. Графеновые транзисторы.
25. Графен в водонепроницаемой электронике.
26. Графен в носимой электронике.
Один из выдающихся способов - гибкие батарейки, напечатанные на ткани графеном. Это позволяет людям буквально разряжать батареи и заряжать свои смартфоны или другие устройства. Если это удастся достичь, это будет экологически чистый и умный электронный текстиль, способный накапливать энергию.
С изобретением этой удивительной идеи ношение тяжелых аккумуляторов питания или зарядных устройств станет историей.
27. Графен для сенсорных экранов.
Оксид индия-олова (ITO) - это коммерческий продукт, используемый в качестве прозрачного проводника для смартфонов, планшетов и компьютеров. Исследователи из Университета Райса разработали тонкую пленку на основе графена для использования в сенсорных экранах.
28. Графен в гибких экранах.
29. Графен на жестких дисках и в памяти
Обычно графен не считается магнитным, по крайней мере, в управляемом или полезном смысле. В 2015 году исследователи из Лаборатории военно-морских исследований США нашли способ превратить графен в надежный и управляемый электромагнитный материал .
Если это нововведение будет использоваться в жестких дисках, ожидается, что его емкость будет почти в миллион раз больше, чем то, что мы используем сегодня.
30. Графен в эластичных роботах.
В змеиные роботы , созданные с помощью этого метода могут изменять свою форму без каких - либо сил извне.
Их будущие приложения могут варьироваться от поисково-спасательных до медицинских.
31. Графен как сверхпроводник.
Два слоя графена могут проводить электрон без какого-либо сопротивления. Этого можно добиться, скручивая эти два слоя графена на «магический угол», равный 1,1 °.
Если графен можно будет использовать в качестве сверхпроводящего материала при температурах, близких к комнатной, это будет огромная революция для многих областей применения.
32. Графен в оптоэлектронике.
Исследование, проведенное в сотрудничестве с различными университетами, показало, что интеграция графена с кремнием может превзойти современную кремниевую фотонную технологию.
33. Графен в оптических сенсорах.
34. Графеновые датчики безопасности.
Одним из первых практических и реальных применений графена были защитные этикетки .
Вместо громоздких датчиков, которые используются во многих магазинах, датчики, сделанные из графена, меньше по размеру, более эстетичны, способны изгибаться, не повреждая цепь, и стоят всего пару центов за метку.
Графен также можно использовать в качестве материала покрытия, поскольку он предотвращает перенос воды и кислорода.
Графеновые мембраны можно использовать в пищевой или фармацевтической упаковке, так как продукты и лекарства остаются свежими в течение более длительного времени. Это может показаться простым приложением, но оно может значительно сократить количество пищевых отходов, которые люди выбрасывают каждый день
36. Графен в очистке воды.
37. Графен в опреснении.
38. Графен в защите растений.
39. Графен для продовольственной безопасности.
40. Графен в обуви.
Кроссовки из графена.подошва из чистого графена может прослужить сотни лет.
Эта обувь более прочная и поглощает удары, которые могут повредить кости и суставы.
41. Графен в шлемах.
Графен невероятно прочный, легкий и гибкий.
Его даже используют в пуленепробиваемых жилетах, поэтому он определенно может противостоять ударам. Благодаря этим свойствам графен коммерчески используется в мотоциклетных шлемах .
42. Графен в шинах.
43. Графеновая одежда.
44. Графеновые ракетки.
уже используются такими звездами тенниса, как Новак Джокович и Саша Зверев .
45. Графеновые электронные татуировки и фитнес-трекеры.
Во-первых, они более устойчивы к влаге, обладают большей эластичностью - могут увеличиваться или уменьшаться до 40%, имеют общую толщину 463 ± 30 нм и оптическую прозрачность примерно 85%.
Они как вторая кожа. Эти татуировки можно использовать для отслеживания частоты сердечных сокращений, температуры, уровня гидратации, насыщения кислородом и даже уровня воздействия ультрафиолета.
46. Графен и шелк.
Хотя неизвестно, сколько графена переваривается шелкопрядами, это исследование окажет положительное влияние на умную одежду, которая является горячей темой в последние годы.
Кормление шелкопряда углеродными нанотрубками или графеном для производства супер шелка
47. Графен в цементе.
48. Графен в изоляции.
49. Графен в динамиках и наушниках.
Динамик преобразует электричество в звук, вибрируя мембрану в воздухе.
50. Графен в фотографии.
Благодаря своим исключительным свойствам и высокой чувствительности к ультрафиолетовому, видимому и инфракрасному свету, графен кажется одним из идеальных материалов для развития цифровой фотографии и любой дисциплины, где задействованы оптические модуляторы и фоторецепторы.
51. Графен в автомобилестроении.
52. Графен в самолетах.
53. Графеновые краски.
Это хорошо известно каждому художнику: влажность - враг живописи номер один.
Graphenstone - компания, которая производит решения для рисования графеном.
Результат? Свет лучше отражается, защищает бочки и подвалы, поглощает 120 граммов CO 2 на квадратный метр и способен противостоять коррозии, вызванной контактом с металлами.
54. Графен в баллистике.
Кевлар используется при производстве бронежилетов, шлемов, защитной одежды и даже оружия.
55. Графен в военной защите.
56. Графен в тепловом и инфракрасном видении.
57. Графен в машинных смазках.