Получение графена из бытового мусора

29.01.2020

Исследователи из Университета Райса могут превратить любой мусор, содержащий углерод (от пищевых отходов до старых покрышек) в графен. Графен представляет собой листы атомов чистого углерода толщиной всего в один атом. Благодаря ряду удивительных свойств его часто называют "материалом будущего" и уже сегодня изделия и композиты на основе графена широко используются во всех сферах промышленности и науки.

Почему это открытие так важно? Современные методы позволяют получить ничтожное (по сравнению с потребностями человечества) количество этого материала с подходящей структурой. Как альтернатива - увеличение общего числа графена при заметном снижении его качества. Однако, благодаря новой методике ученые уже производят до килограмма графена отменного качества в день буквально из мусора, и это весьма внушительная цифра.

Благодаря тому, что тонкие листы атомов углерода расположены как проволочная сетка, графен прочнее стали, проводит электричество и тепло лучше, чем медь, а также может служить непроницаемым барьером, предотвращающим ржавление металлов. Но с момента его открытия в 2004 году высококачественный графен - либо отдельные листы, либо несколько сложенных вместе слоев - остается дорогим в производстве и очистке в промышленных масштабах. Это не так критично для создания миниатюрных устройств, таких как высокоскоростные транзисторы и эффективные светодиоды.

Современные методы, которые получают графен путем осаждения из пара, слишком дороги для производственных программ с большим объемом. А подходы с более высокой пропускной способностью, такие как отслаивание одноатомных листов от кусков минерального графита, дают "пятна", состоящие из множества слоев графена, которые делают материал малопригодным для большинства операций.

<< Назад: Опасные грибковые облака 29.01.2020

>> Вперед: NFC-микросхема Infineon NLM0011 для управления LED-драйверами 28.01.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Стерильного нейтрино не существует 15.01.2026

В физике элементарных частиц поиск новых, пока не обнаруженных объектов играет ключевую роль в понимании устройства Вселенной. Иногда такие поиски приводят к громким открытиям, а иногда - к не менее важным отрицательным результатам, которые позволяют отбросить неверные направления. Именно к таким случаям относится недавний вывод ученых о судьбе стерильного нейтрино - одной из самых интригующих гипотетических частиц последних десятилетий. Исследователи из американской лаборатории Fermilab официально сообщили, что им не удалось найти доказательства существования стерильного нейтрино. К такому выводу пришла команда эксперимента MicroBooNE после многолетнего анализа столкновений нейтрино, которые ранее рассматривались как возможный намек на существование четвертого типа этих частиц. Предполагалось, что стерильное нейтрино взаимодействует с материей исключительно через гравитацию, что делало его крайне трудным объектом для обнаружения. В рамках современной физики нейтрино известны в т ...>>

Беспроводные наушники и колонки Fender 15.01.2026

Музыкальная индустрия постепенно адаптируется к цифровым технологиям, и известный производитель музыкальных инструментов Fender расширяет свое присутствие за пределы гитар и усилителей, представляя современные решения для прослушивания музыки. Новые беспроводные наушники и Bluetooth-колонки Fender объединяют богатый звук, модульность и удобство использования как для дома, так и для профессиональной работы. Флагманской новинкой стали наушники Fender Mix, отличающиеся модульной конструкцией. Динамики подключаются к оголовью через порт USB Type-C и могут быть сняты вместе с амбушюрами, что облегчает уход и транспортировку. Один из динамиков оснащен встроенным адаптером USB Type-C для подключения к источнику звука без потерь, поддерживая кодеки LDHC и Fire, а также функцию Auracast. На другом динамике размещен съемный аккумулятор, который обеспечивает до 100 часов работы без активного шумоподавления; при включении ANC время работы сокращается до 52 часов. Наушники доступны по цене $299 ...>>

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Технология SmartPower HDR 14.01.2026

Ноутбуки стремительно развиваются в плане графики и мультимедийных возможностей, но яркие дисплеи с высоким динамическим диапазоном (HDR) часто становятся серьезной нагрузкой для аккумуляторов. Длительная работа с видео высокого качества или играми в HDR приводит к быстрой разрядке батареи, что ограничивает мобильность пользователей и снижает комфорт работы. Решить эту проблему призвана новая технология SmartPower HDR, разработанная совместно компаниями Samsung Display и Intel. Суть технологии заключается в динамическом управлении напряжением OLED-панелей. Чипсет ноутбука в реальном времени анализирует пиковую яркость каждого кадра и передает эти данные контроллеру дисплея, который оптимизирует подачу напряжения в зависимости от количества активных пикселей. В отличие от традиционных режимов HDR, где яркость часто фиксируется на максимальном уровне, SmartPower HDR адаптируется к конкретному контенту, что снижает энергопотребление без потери качества изображения. Технология позвол ...>>

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Случайная новость из Архива Лампочки становятся беспроводными 23.07.2004 Стремительно проникающие в нашу жизнь беспроводные устройства самого различного назначения добрались до самых консервативных оплотов "проводных" технологий - в частности, электрического освещения. По данным пресс-релиза американской лаборатории ядерных исследований Sandia National Laboratories, в США разработаны беспроводные источники света на основе нанокристаллов, способные в перспективе вытеснить привычные нам лампы накаливания или светильники дневного света. Помимо отсутствия электрических проводов, новые лампы обладают еще одним достоинством - очень высокой эффективностью. Беспроводные источники света разработаны в рамках совместного проекта Лос Аламосской национальной лаборатории и лабораторий Sandia. Излучающими элементами в них являются нанокристаллы. В качестве источников энергии используются полупроводниковые структуры, известные как "квантовые колодцы" (quantum well). Их ультрафиолетовое излучение эффективно поглощается нанокристаллами, после чего переизлучается в видимом диапазоне. Показано экспериментально, что структура из нанокристаллов начинает излучать свет, находясь в непосредственной близости от источника энергии. Подобный механизм обладает рядом привлекательных достоинств. В частности, длина волны света, излучаемого нанокристаллами, определяется в большей степени геометрическими параметрами структур, а не свойствами использованных материалов, что позволяет легко получать источники определенного цвета (например, красного, синего, зеленого), либо, комбинируя их, получать белый цвет. "Квантовый колодец", использовавшийся в проведенных американскими учеными экспериментах, представляет собой пленку толщиной около трех нанометров из индий-нитрида галлия, нанесенную на подложку диаметром два дюйма. Структура энергетических уровней позволяет "квантовому колодцу" излучать в ультрафиолетовом диапазоне (длина волны около 400 нм). Сам "квантовый колодец" был создан в лабораториях Sandia химиком Дэниэлом Колеске (Daniel Koleske). Сбор экспериментальной установки и проведение экспериментов, а также разработка теории осуществлялись учеными Лос-Аламосской лаборатории. В проведенном эксперименте накачка "квантового колодца" энергией осуществлялась с помощью лазера. Замена лазера на более удобный в эксплуатации электрический ток сопряжена со значительными трудностями, однако ученые полагают, что эта проблема вполне разрешима. Уже в первых экспериментах эффективность передачи энергии составляла 55%. Ученые полагают, что в будущем этот показатель может значительно возрасти, практически до 100%. Разработка высокоэффективных источников света - одна из приоритетных задач современной полупроводниковой электроники: на сегодняшний день осветительные приборы являются основным потребителем вырабатываемой в мире электроэнергии. Наиболее многообещающим направлением в этой области видится создание сверхярких светодиодов. Подобные устройства уже появились на рынке - в частности, итальянская компания Rimsa разработала светильник для операционных PentalLED, дающий абсолютно "холодный" свет. В нем используются светодиоды Luxeon V, способные излучать световой поток величиной 120 люмен и по времени жизни в двадцать пять раз превосходящие галогеновые, используемые в настоящее время. Разработка эффективных "беспроводных" источников света на базе наноструктур, без сомнения, существенно расширит спектр применения новых технологий.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026