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:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Космические мусорщики на ионных двигателях 14.04.2012 Швейцарские инженеры из лаборатории EPFL разработали прототип ультракомпактного ионного двигателя, который позволит выводить небольшие спутники за пределы околоземной орбиты. Двигатель MicroThrust отличается простотой конструкции и предназначен для установки на наноспутники весом 1-100 кг. Двигатель весит всего около 200 грамм вместе с топливом и управляющей электроникой. Его можно устанавливать на наноспутник-мусорщик CleanSpace или на спутники типа OLFAR, которые могут записывать сверхнизкочастотные сигналы на обратной стороне Луны. Малые спутники сейчас "в моде", потому что их производство и запуск обходятся сравнительно дешево - около полумиллиона долларов, по сравнению с обычными спутниками, которые стоят сотни миллионов. Однако наноспутники в настоящее время не имеют эффективного двигателя, они "прикованы" к Земле и не могут применяться для изучения глубокого космоса. Двигатель MicroThrust решает эту проблему. Новый двигатель вместо химического горючего использует ионную жидкость EMI-BF4, которая в электронной промышленности используется в качестве растворителя и электролита. Жидкость, состоящая из электрически заряженных молекул (ионов), поступает в тысячи крошечных кремниевых отверстий в сердце двигателя. На выходе из отверстий расположены решетчаты электроды, на которые подается напряжение в тысячу вольт. Мощное электрическое поле извлекает ионы из жидкости и выбрасывает их с огромной скоростью (до 10 км/с), таким образом создается реактивная тяга. MicroThrust создает тягу в 100 микроньютонов и имеет удельный импульс 3000 секунд. Несмотря на то, что для двигателя требуется высокое напряжение, для его питания достаточно солнечных панелей мощностью в несколько ватт. За шесть месяцев работы MicroThrust способен разогнать наноспутник с 24000 км/ч до 42000 км/час. По расчетам разработчиков, для достижения лунной орбиты 1-кг наноспутнику с двигателем MicroThrust потребуется всего 100 мл топлива. Пока первый прототип ионного микродвигателя имеет ряд проблем, например, иногда поток ионной жидкости вызывает короткое замыкание. Но специалисты считают MicroThrust выдающимся достижением, которое откроет совершенно новые возможности для изучения глубокого космоса и сделает исследования космического пространства более доступными.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025