Graphene! วัสดุมหัศจรรย์แห่งพรุ่งนี้ (TSLA) Investopedia

What's Graphene And Why It'll Soon Take Over The World (เมษายน 2025)

What's Graphene And Why It'll Soon Take Over The World (เมษายน 2025)
AD:
Graphene! วัสดุมหัศจรรย์แห่งพรุ่งนี้ (TSLA) Investopedia

สารบัญ:

Anonim

ปีที่แล้ว บริษัท Tesla Motors Inc (TSLA TSLATesla Inc 302 78-1. 08% สร้างโดย Highstock 4. 2. 6 ) ประกาศว่าจะเริ่มผลิต สายการผลิตแบตเตอรี่ระบบที่อยู่อาศัยและพาณิชยกรรมของตนเองรวมถึงการดำเนินการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับเทคโนโลยีแบตเตอรี่เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของรถยนต์ไฟฟ้า หนึ่งในแง่มุมที่น่าตื่นเต้นที่สุดของงานวิจัยนี้คือการใช้ประโยชน์จากกราฟีนซึ่งเป็นเอกลักษณ์ของอะตอมของคาร์บอนที่สร้างชั้นสองมิติเช่นรังผึ้ง การกำหนดรูปแบบอื่น ๆ ของคาร์บอน ได้แก่ กราไฟท์เพชรเพชรและถ่าน

AD:

กราฟีนเป็นที่ยกย่องว่าเป็นวัตถุมหัศจรรย์ซึ่งมีความแข็งแรงสูงกว่าเหล็กประมาณ 100 เท่าที่น้ำหนักเศษส่วน ในอดีตวัสดุนี้เป็นเรื่องยากมากและมีราคาแพงในการผลิตและถูกนำมาใช้เป็นหลักในการใช้งานเฉพาะในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ในความเป็นจริงมันไม่ได้โดดเดี่ยวจนถึงปีพ. ศ. 2547 อย่างไรก็ตามปัจจุบันมีการทดสอบวิธีการใหม่ ๆ และง่ายในการผลิตกราไฟท์จำนวนมากและการใช้งานที่เป็นไปได้มีแนวโน้มที่จะก่อกวนในหลายอุตสาหกรรม

AD:
999 แบตเตอรี่ Tesla เป็นหนึ่งใน บริษัท และมหาวิทยาลัยจำนวนมากที่ค้นคว้าว่า graphene สามารถใช้เพื่อแก้ปัญหาเกี่ยวกับขนาดและประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ได้อย่างไร การใช้ graphene กับเซลล์แบตเตอรี่สามารถเพิ่มความสามารถและความเร็วในการชาร์จและการจ่ายกระแสไฟฟ้าได้อย่างมากเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีสมัยใหม่ปัจจุบันทำให้ชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้เร็วกว่าถึง 10 เท่า นอกจากนี้ Graphene ยังสามารถลดขนาดของแบตเตอรี่โดยการเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานอย่างมาก การรวมกันของการชาร์จแบตเตอรี่ขนาดเล็กลงจะเป็นการปรับปรุงอย่างมากสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคโทรศัพท์มือถือและยานพาหนะไฟฟ้า (สำหรับการอ่านที่เกี่ยวข้องโปรดดู:

การลงทุนด้านเทคโนโลยีแบตเตอรี่ใหม่

โอกาส )

AD:
เซลล์แสงอาทิตย์

กราฟีนไม่ได้เป็นประโยชน์ในการใช้พลังงานจากแบตเตอรี่เท่านั้น แต่ยังช่วยปรับปรุงสถานะของแผงโซลาร์เซลล์แสงอาทิตย์ด้วย การสะท้อนของรังสีดวงอาทิตย์ที่พื้นผิวของแผงโซลาร์เซลล์เป็นปัญหาใหญ่ในปัจจุบันเนื่องจากการแรเงาพวกเขาด้วยวิธีใดก็ตามจะลดปริมาณพลังงานที่พวกมันสามารถผลิตได้ การเพิ่มชั้นของ graphene ทำหน้าที่เป็นสารเคลือบป้องกันการสะท้อนแสงที่ช่วยให้พลังงานของแสงส่วนใหญ่สามารถผ่านเข้าไปแปลงเป็นไฟฟ้าได้ การวิจัยแสดงให้เห็นว่า graphene สามารถลดการสะท้อนแสงได้ 15 - 35%

ทรานซิสเตอร์

ทรานซิสเตอร์เป็นประตูลอจิกที่ปิดการทำงานของไมโครชิปและกระตุ้นการปฏิวัติของคอมพิวเตอร์ วันนี้กฎหมายของมัวร์ได้คาดการณ์ว่าจำนวนทรานซิสเตอร์ที่สามารถติดตั้งบนชิปจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุกๆ 18 เดือนและการคาดการณ์ได้เกิดขึ้นแล้วขณะนี้เทคโนโลยีกำลังผลักดันขีด จำกัด ของซิลิคอนให้เป็นสารตั้งต้นในการสร้างเซมิคอนดักเตอร์ซึ่งหมายความว่ากฎหมายมัวร์อาจไม่สามารถถือครองได้อีกต่อไป Graphene อาจใช้แทนซิลิกอนเพื่อให้ความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์มากยิ่งขึ้น นักวิจัยจาก MIT และที่อื่น ๆ กำลังมองหาวิธีการสร้างไมโครชิปที่ทำจาก graphene (

.

. การประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ การใช้งานด้านการแพทย์สำหรับ graphene ได้แก่ วิศวกรรมเนื้อเยื่อ การพิมพ์สามมิติและวิธีการปลูกอวัยวะอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับเมทริกซ์ที่ทนทานต่อการเจริญเติบโตของเซลล์ การเพิ่มอนุภาคนาโนของ graphene ลงในวัสดุที่มีอยู่ได้รับการแสดงเพื่อปรับปรุงความแข็งแรงของโครงสร้าง

Graphene ถูกนำมาแสดงโดยเซลล์ที่เฉพาะเจาะจงรวมถึงเซลล์มะเร็งทำให้เป็นเวกเตอร์ที่มีศักยภาพสำหรับการจัดส่งยาที่กำหนดเป้าหมาย กำลังทำการทดลองเพื่อดูว่าสามารถใช้รักษามะเร็งปอดได้หรือไม่ สารนี้ยังแสดงให้เห็นถึงการเพิ่มปฏิกิริยาลูกโซ่โพลิเมอร์หรือ PCR ซึ่งเป็นวิธีที่ใช้ในการจัดลำดับจีโนมและระบุยีน

กราฟด้านล่าง

กราฟีนเป็นคำที่เราน่าจะได้ยินมากขึ้นเนื่องจากนักวิจัยจากทั่วโลกเริ่มศึกษาวัสดุคาร์บอนที่ไม่ซ้ำกันนี้ นอกเหนือจากข้างต้นแล้วมีการใช้ทางเลือกอื่น ๆ สำหรับ graphene ซึ่งรวมถึงการใช้เป็นสารหล่อลื่นในการตรวจจับแสงอินฟราเรดเพื่อพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้เช่นเทคโนโลยีการกรองน้ำและการเคลือบน้ำ ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าจะมีการระบุและนำไปใช้ในการผลิตมากยิ่งขึ้น