グラフェンはどうですか?約束が守られ、将来の材料の保留中

グラフェンはどうですか? 約束が守られ、将来の材料の保留中

グラフェンは、炭素の単一原子の厚みのあるシートであり、独特の特性を持っています。単層の六角形の結晶構造を持ち、鋼の200倍の強度があります。アルミニウムより5倍軽量で、独特の電気的または熱的特性を持っています。その発見以来、私たちはそれが多くの技術に革命をもたらす方法についての約束を聞いてきました。そして、これらの約束のいくつが今日果たされなければなりませんか?

まだ保留中...

グラフェンは、タッチスクリーン、OLED、またはLCDに最適ですが、まだ誰も一歩進んでいません。もちろん、将来的にはグラフェン電子ペーパーが登場することは誰もが明白です。また、この素材を使用した超軽量のモバイル画面ですが、まだです。

水への奇妙な透過性はあるが、他のほとんどの液体や気体への不透過性があるため、フィルターの作成に最適です。すぐに、グラフェンを使用した脱塩プラントを建設する多くの計画が浮上しました。世界の多くの地域にとって、真水を簡単に手に入れることができることは非常に重要です。しかし、これらのフィルターはまだラボから出てきていません

グラフェンスクリーン

実験的なフレキシブルOLEDディスプレイ

飛行機の構造には炭素繊維が多用されていることは承知しており、次のステップはグラフェンになります。非常に耐性があり、その電気的特性により耐雷性が向上します。そして、他の利点に加えて、それ自体が努力のセンサーであること。飛行機には約100キロメートルのケーブルがあり、構造内のグラフェンが最も節約できます。しかし...再び、それはまだパイプラインの中にあるものです。

グラフェンのもう1つの約束は、太陽電池への効果です。ほぼ透明で、熱と電気の優れた伝導体であり、この用途でのその動作は非常に有望です。彼らは現在のものより安価で効率的なソーラーパークだけでなく、製造への汚染も少ない期待されています。将来的には、グラフェンのおかげで外部が携帯電話に充電される衣服を着用することもできます。しかし、他の約束のように、それは多かれ少なかれ遠い将来になるでしょう。

耐性と導電性

グラフェンの実際および現在の用途のいくつかは、その機械的強度に関連しています。それを他の材料に加えるだけで、その強度が増大します。金属やプラスチックにはメリットがあり、これらの化合物はすでに航空宇宙技術、建設、またはモバイル機器に使用されています。グラフェンを含むタイヤ用の最初のゴムコンパウンドがすでにあります。Perpetuus Carbon(英国)はグラフェンを製造しており、すでに自転車のタイヤで使用されており、自動車に届く魔法の材料を使用したゴム配合添加剤を開発しました。

グラフェンタイヤ

グラフェン付き自転車タイヤ

一方、グラフェンは世界で最も優れた熱伝導体です。丈夫で軽量なため、熱の伝導・放散が必要な部品への使用に最適です。少なくとも1つの大手携帯電話メーカーがグラフェンシート使用して、チップからの熱を携帯電話内のより暖かい領域に運ぶことが知られています。

スーパーコンデンサー

グラフェンのすぐに見られる用途の1つは、コンデンサーを作ることでした。コンデンサは、電荷を蓄積する電子部品です。バッテリーとは異なり、充電と放電の間に実質的な損失はありません。さらに、これらのアップロードとダウンロードは非常に高速です。しかし、最近まで巨大なコンデンサーはありませんでした:それらはスーパーコンデンサーです。

グラフェン(2)

中国の路面電車はグラフェンスーパーコンデンサーで移動しました

現在の最大の用途は電気自動車です。しかし、車やバイクよりもはるかに大きい:バス、トラム、電車。これらの電動車両の1つがブレーキをかけると、そのエンジンは非常に短い時間で膨大な量の電力を生成します。バッテリーにはもっと時間が必要なので、このエネルギーを受け取って保存できるのはスーパーキャパシタだけです。そして、そのエネルギーを元に戻します。中国のメーカーCRRCには、すでにグラフェンを備えた2つのモデルがあります。1つはバス用で、充電後わずか1分で最大10 km移動できます。もう1つは、路面電車の場合、30秒充電し、路面電車を最大6キロメートル移動します。その製造では、従来の材料よりもはるかに汚染が少なく、爆発のリスクがありません。

車やスクーター用

Zap&Goはイギリスの会社で、カーボンイオンとグラフェンイオンを使用してスーパーキャパシターも製造しています。その目的は、スクーター、ドリル、掃除機など、自動車の多くの現在のリチウム電池を交換することです。オックスフォード大学と並行して設立されたこの会社は、40年前に最初のリチウム電池が誕生した場所に非常に近いです。この新しいテクノロジーの登場により、大規模での製造がより安価になり、より環境にやさしく、より安全で、より耐久性のあるものになりました。グラフェンの「バッテリー」(スーパーキャパシタ)、通常の使用で20〜30年持続できます。

グラフェンはどうですか? 約束が守られ、将来の材料の保留中

グラフェンとカーボンナノチューブを備えたスーパーキャパシタ

別の著名なメーカーはドイツのスケルトンテクノロジーです。彼らはグラフェンナノチューブ構造を使用する一種のウルトラキャパシターの特許を取得しています。彼らは最初にこのテクノロジーに飛び込んできました。彼らはさまざまなサイズの「バッテリー」を販売しており、競争(F1のKERSまたはWorld Endurance)、一部の車(信号機のスタートストップシステム)、または欧州宇宙機関でさまざまな宇宙システムに使用されています。また、風力発電所にエネルギーを蓄積するなど、大規模なアプリケーションにも特化しています。非常に風が強いときは、過剰なエネルギーが節約されるため、穏やかな瞬間に送信を続けることができます。

ご覧のように、「マジック」材料のグラフェンのアプリケーションが少しずつ登場しています