لماذا الجرافين عصري جدا؟

تشير التطبيقات والاستخدامات التي يمكن أن تُعزى إلى الجرافين إلى تكلفة أعلى من استخدام أنواع أخرى من المواد ، وهذا أحد الأسباب ، من بين أسباب أخرى ، لبطء تطويره وعدم توفره للجميع بعد.

الجرافين مادة مكونة من كربون نقي ويتم تنظيم ذراته في نمط سداسي مشابه جدًا لنمط الجرافيت. الجرافين شائع جدًا ، ولكن في وقت مبكر 1930 حصة كانوا يتحدثون عنه. نحن مدينون به اكتشاف للأطباء كونستانتين نوفوسيلوف وأندريه جيم في عام 2004 وحالياً ، يُعتقد أنه في العقد القادم سيحل محل المواد ذات الصلة مثل السيليكون.

مشاريع حول الجرافين

إن صفاته العالية في التوصيل الكهربائي والحراري التي تجعله يتمتع بإمكانات كبيرة في الوظائف البصرية والكهربائية تجعل من الجرافين بطل الرواية في العديد من المشاريع التي يمكن أن تحدث ثورة في العالم كما نعرفه.

التطبيقات المكانية

من خلال تجارب مختلفة ، تم تقييم ظروف الجرافين لتطوير أجهزة تتكون من هذه المادة واستخدامها في الفضاء. مثال على ذلك هو الرائد الجرافين نفذته وكالة الفضاء الأوروبية (ESA). يهدف هذا المشروع إلى إنشاء أسطول من المركبات الفضائية التي تعمل بالطاقة الضوئية للوصول إلى نظام النجوم Alpha Centauri في أقل من 20 عامًا بعد الإقلاع.

الاستدامة

يهدف استخدام الجرافين إلى الانضمام إلى الهدف العالمي المتمثل في تقليل البصمة الكربونية. تترا باك تحاول الشركة استبدال المواد الحالية التي يتم تصنيع العبوة بها باستخدام الجرافين. هذا التطبيق من شأنه أن يزيد من قدرة إعادة التدوير للتغليف. الفكرة هي إنشاء تغليف ذكي بمساعدة الجرافين وإحداث ثورة في صناعة الأغذية والمشروبات.

الطرق

في مجلة المملكة المتحدة وجدوا استخدامًا آخر لها: اسفلت للطرق. الطريق بين مدينتي نيوتن في مور وويست كراوليج ، على الطريق A1 ، سيتم تغطيته بالجرافين لإطالة عمره الإنتاجي. يؤكد Graeme Watt ، رئيس National Higways ، أن الاختبارات التي أجروها لإضافة الجرافين إلى الأسفلت كانت ناجحة ويأملون إنهاء العملية في أوائل نوفمبر.

من المألوف بين الأغنى

أثارت هذه المواد المتنوعة الاهتمام بين أغنى السكان في العالم وهي كذلك ملابس الجرافين لأصحاب الملايين هو بالفعل حقيقة واقعة. يعمل فريق من العلماء من معهد الجرافين الوطني بجامعة مانشستر على نموذج أولي للملابس لإظهار التحكم الديناميكي في الإشعاع الحراري داخل الملابس.

• فوليباك أطلقت شركة واحدة من أول الملابس القائمة على الجرافين بسعر 700 دولار. سترة بسيطة إلى حد ما في التصميم لولا الخصائص المميزة التي يجلبها الجرافين إلى القماش. توزع طبقة الجرافين التي يرتديها هذا الثوب حرارة الجسم بطريقة موحدة بالإضافة إلى توفير التهوية. بالتأكيد يوجد في السوق ملابس أغلى من هذه السترة ، ولكن هنا ما تدفعه هو التفرد من الحصول على ثوب مصنوع من مادة المستقبل.

قادرة على صد البعوض

هناك تطبيق آخر من تطبيقات الجرافين في عالم النسيج الذي تتم دراسته وهو إمكانية استخدام الأغشية التي تحتوي على الجرافين كطارد للحشرات وحماية ضد لدغات البعوض. تدرس وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة الأمريكية (PNAS) هذه المسألة مع نوع مهم عالميًا من البعوض ، الزاعجة المصرية. أظهرت النتائج أن أغشية رقائق الجرافين النانوية ذات الحالة الجافة أو أكسيد الجرافين فعالة للغاية في قمع سلوك عض البعوض على جلد الإنسان.

على الرغم من أنها مادة على الموضة ، إلا أن جميع استخداماتها ليست إيجابية. تمكن بعض العلماء من إظهار ذلك اعتمادًا على كيفية معالجة المادة يمكن أن تصبح ضارة على الصحة أو أنه عند ملامستها للماء يمكن أن تلوثه. بالإضافة إلى التكلفة العالية التي ينطوي عليها تصنيعها ومعالجتها.