ग्राफीन क्या है? एक अविश्वसनीय जादुई सामग्री

हाल के वर्षों में, सुपरमटेरियल ग्राफीन पर बहुत अधिक ध्यान दिया गया है। लेकिन ग्राफीन क्या है? खैर, एक ऐसे पदार्थ की कल्पना करें जो स्टील से 200 गुना अधिक मजबूत है, लेकिन कागज से 1000 गुना हल्का है।
2004 में, मैनचेस्टर विश्वविद्यालय के दो वैज्ञानिकों, आंद्रेई गीम और कॉन्स्टेंटिन नोवोसेलोव ने ग्रेफाइट के साथ "खेला"। हाँ, वही चीज़ जो आपको पेंसिल की नोक पर मिलती है। वे सामग्री के बारे में उत्सुक थे और जानना चाहते थे कि क्या इसे एक परत में हटाया जा सकता है। इसलिए उन्हें एक असामान्य उपकरण मिला: डक्ट टेप।
हेम ने बीबीसी को बताया, "आप ग्रेफाइट या अभ्रक के ऊपर [टेप] बिछाते हैं और फिर ऊपरी परत को छील देते हैं।" ग्रेफाइट के टुकड़े टेप से उड़ जाते हैं। फिर टेप को आधा मोड़ें और ऊपर की शीट पर चिपका दें, फिर उन्हें फिर से अलग कर दें। फिर आप इस प्रक्रिया को 10 या 20 बार दोहराएं।
“हर बार गुच्छे पतले और पतले गुच्छों में टूट जाते हैं। अंत में बेल्ट पर बहुत पतली परतें रह जाती हैं। आप टेप को विघटित कर देते हैं और सब कुछ विलीन हो जाता है।''
आश्चर्यजनक रूप से, टेप विधि ने अद्भुत काम किया। इस दिलचस्प प्रयोग से सिंगल-लेयर ग्राफीन फ्लेक्स की खोज हुई।
2010 में, हेम और नोवोसेलोव को ग्राफीन की खोज के लिए भौतिकी में नोबेल पुरस्कार मिला, जो चिकन तार के समान हेक्सागोनल जाली में व्यवस्थित कार्बन परमाणुओं से बना एक पदार्थ है।
ग्राफीन के इतने अद्भुत होने का एक मुख्य कारण इसकी संरचना है। प्राचीन ग्राफीन की एक परत एक हेक्सागोनल जाली संरचना में व्यवस्थित कार्बन परमाणुओं की एक परत के रूप में दिखाई देती है। यह परमाणु पैमाने की छत्ते की संरचना ग्राफीन को इसकी प्रभावशाली ताकत देती है।
ग्राफीन एक इलेक्ट्रिकल सुपरस्टार भी है। कमरे के तापमान पर, यह किसी भी अन्य सामग्री की तुलना में बेहतर बिजली का संचालन करता है।
क्या आपको वे कार्बन परमाणु याद हैं जिनकी हमने चर्चा की थी? खैर, उनमें से प्रत्येक के पास एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन होता है जिसे पाई इलेक्ट्रॉन कहा जाता है। यह इलेक्ट्रॉन स्वतंत्र रूप से चलता है, जिससे यह कम प्रतिरोध के साथ ग्राफीन की कई परतों के माध्यम से संचालन करने की अनुमति देता है।
मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एमआईटी) में ग्राफीन पर हाल के शोध ने लगभग जादुई कुछ खोजा है: जब आप ग्राफीन की दो परतों को संरेखण से थोड़ा (केवल 1.1 डिग्री) घुमाते हैं, तो ग्राफीन एक सुपरकंडक्टर बन जाता है।
इसका मतलब यह है कि यह बिना प्रतिरोध या गर्मी के बिजली का संचालन कर सकता है, जिससे कमरे के तापमान पर भविष्य में सुपरकंडक्टिविटी के लिए रोमांचक संभावनाएं खुलती हैं।
ग्राफीन का सबसे प्रतीक्षित अनुप्रयोग बैटरियों में है। इसकी बेहतर चालकता के लिए धन्यवाद, हम ग्राफीन बैटरी का उत्पादन कर सकते हैं जो आधुनिक लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में तेजी से चार्ज होती है और लंबे समय तक चलती है।
सैमसंग और हुआवेई जैसी कुछ बड़ी कंपनियां पहले ही इस रास्ते पर चल चुकी हैं, जिसका लक्ष्य इन उन्नतियों को हमारे रोजमर्रा के गैजेट्स में पेश करना है।
"2024 तक, हमें उम्मीद है कि ग्राफीन उत्पादों की एक श्रृंखला बाजार में होगी," कैंब्रिज ग्राफीन सेंटर के निदेशक और यूरोपीय ग्राफीन द्वारा संचालित एक पहल, ग्राफीन फ्लैगशिप के शोधकर्ता एंड्रिया फेरारी ने कहा। कंपनी संयुक्त परियोजनाओं में 1 अरब यूरो का निवेश कर रही है। परियोजनाएं. गठबंधन ग्राफीन प्रौद्योगिकी के विकास को गति देता है।
फ्लैगशिप के अनुसंधान भागीदार पहले से ही ग्राफीन बैटरियां बना रहे हैं जो आज की सर्वोत्तम उच्च-ऊर्जा बैटरियों की तुलना में 20% अधिक क्षमता और 15% अधिक ऊर्जा प्रदान करती हैं। अन्य टीमों ने ग्राफीन-आधारित सौर सेल बनाए हैं जो सूर्य के प्रकाश को बिजली में परिवर्तित करने में 20 प्रतिशत अधिक कुशल हैं।
हालाँकि कुछ शुरुआती उत्पाद हैं जिन्होंने ग्राफीन की क्षमता का उपयोग किया है, जैसे कि हेड स्पोर्ट्स उपकरण, सर्वश्रेष्ठ अभी आना बाकी है। जैसा कि फेरारी ने कहा: "हम ग्राफीन के बारे में बात करते हैं, लेकिन वास्तव में हम अध्ययन किए जा रहे बड़ी संख्या में विकल्पों के बारे में बात कर रहे हैं। चीजें सही दिशा में आगे बढ़ रही हैं।”
इस लेख को आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस तकनीक का उपयोग करके अद्यतन किया गया है, तथ्यों की जांच की गई है और हाउस्टफवर्क्स संपादकों द्वारा संपादित किया गया है।
खेल उपकरण निर्माता हेड ने इस अद्भुत सामग्री का उपयोग किया है। उनका ग्राफीन एक्सटी टेनिस रैकेट समान वजन पर 20% हल्का होने का दावा करता है। यह सचमुच क्रांतिकारी तकनीक है!
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