blueboxerwebdesign.com

Jika Anda pernah berada di dekat jurnal sains selama dekade terakhir atau lebih, Anda akan menemukan beberapa bentuk superlatif tentang graphene – bahan ajaib dua dimensi yang menjanjikan untuk mengubah segalanya mulai dari komputasi hingga biomedis.

Ada banyak hype tentang aplikasi graphene, berkat beberapa properti yang luar biasa. Ini 1 juta kali lebih tipis dari rambut manusia tetapi 200 kali lebih kuat dari baja. Ini fleksibel tetapi dapat bertindak sebagai penghalang yang sempurna, dan merupakan konduktor listrik yang sangat baik. Gabungkan semua itu dan Anda memiliki materi dengan banyak aplikasi yang berpotensi revolusioner.

Apa itu grafena?

Grafena adalah karbon, tetapi dalam kisi sarang lebah setebal satu atom. Jika Anda kembali ke pelajaran kimia lama Anda, Anda akan ingat bahan yang seluruhnya terdiri dari karbon dapat memiliki sifat yang sangat berbeda, tergantung pada bagaimana atomnya disusun (alotrop yang berbeda). Grafit di ujung pensil Anda, misalnya, lembut dan gelap dibandingkan dengan berlian keras dan transparan di cincin pertunangan Anda. Struktur karbon buatan manusia tidak berbeda; Buckminsterfullerene berbentuk bola bekerja secara berbeda dengan pengaturan melingkar dari nanotube karbon.

Grafena terbuat dari lembaran atom karbon dalam kisi heksagonal. Dari yang di atas, bentuknya paling dekat dengan grafit, tetapi sementara bahan itu terbuat dari lembaran karbon dua dimensi yang diikat lapis demi lapis oleh ikatan antarmolekul yang lemah, graphene hanya setebal satu lembar. Jika Anda dapat mengupas satu lapisan karbon setinggi satu atom dari grafit, Anda akan memiliki graphene.

Ikatan antarmolekul yang lemah pada grafit membuatnya tampak lunak dan serpihan, tetapi ikatan karbon itu sendiri kuat. Ini berarti lembaran yang hanya terdiri dari ikatan karbon itu kuat - sekitar 200 kali lebih kuat dari baja terkuat, sementara pada saat yang sama fleksibel dan transparan.

Grafena telah diteorikan sejak lama, dan secara tidak sengaja diproduksi dalam jumlah kecil selama orang menggunakan pensil grafit. Isolasi dan penemuan utamanya, bagaimanapun, disematkan pada karya Andre Geim dan Konstantin Novoselov, pada tahun 2014 di Universitas Manchester. Kedua ilmuwan tersebut dilaporkan mengadakan “eksperimen Jumat malam”, di mana mereka akan menguji ide-ide di luar pekerjaan sehari-hari mereka. Selama salah satu sesi ini, para peneliti menggunakan selotip untuk menghilangkan lapisan tipis karbon dari gumpalan grafit. Penelitian perintis ini akhirnya mengarah pada produksi komersial graphene.

Setelah mereka memenangkan Hadiah Nobel dalam Fisika pada tahun 2010, Geim dan Novoselov menyumbangkan tape dispenser ke Museum Nobel.

Grafena bisa digunakan untuk apa?

Satu hal penting yang perlu diperhatikan adalah bahwa para ilmuwan sedang mengembangkan segala macam bahan yang berbasis di sekitar graphene. Ini berarti mungkin lebih baik untuk memikirkan "graphenes", dengan cara yang sama seperti kita memikirkan plastik. Pada dasarnya, munculnya graphene memiliki ruang lingkup untuk mengarah ke kategori material yang sama sekali baru, bukan hanya satu material baru.

Lihat terkait Apa itu turbulensi? Menguraikan salah satu pertanyaan fisika bernilai jutaan dolar 'Hujan berlian' yang ditemukan di Uranus telah diciptakan kembali di Bumi – dan itu dapat membantu memecahkan krisis energi kita yang berkembang Komputasi kuantum menjadi dewasa

Dalam hal aplikasi, penelitian sedang dilakukan di berbagai bidang seperti biomedis dan elektronik hingga perlindungan tanaman dan pengemasan makanan. Mampu memodifikasi sifat permukaan graphene, misalnya, dapat menjadikannya bahan yang luar biasa untuk pengiriman obat, sementara konduktivitas dan fleksibilitas bahan dapat menandai generasi baru sirkuit layar sentuh atau perangkat wearable yang dapat dilipat.

Fakta bahwa graphene mampu membentuk penghalang sempurna untuk cairan dan gas berarti juga dapat digunakan dengan bahan lain untuk menyaring sejumlah senyawa dan elemen – termasuk helium, yang merupakan gas yang sangat sulit untuk diblokir. Ini memiliki berbagai aplikasi dalam hal industri, tetapi juga terbukti sangat berguna untuk kebutuhan lingkungan sekitar penyaringan air.

Sifat multifungsi graphene membuka pintu untuk sejumlah besar penggunaan komposit. Sementara banyak pemikiran telah masuk ke bagaimana hal itu dapat meningkatkan teknologi yang sudah ada sebelumnya, kemajuan terus-menerus di lapangan pada akhirnya akan mengarah ke area baru yang sebelumnya tidak mungkin. Bisakah kita melihat kelas baru teknik kedirgantaraan muncul? Bagaimana dengan implan optik augmented reality? Dari kelihatannya, abad ke-21 adalah saat kita akan mengetahuinya.