С момента своего открытия графен считается одним из наиболее перспективных материалов. Это объясняется его удивительными свойствами, например, прочностью и гибкостью. Digital Trends рассказывает о 9 областях, которые может кардинально изменить применение графена.
#1 Ультратонкие источники освещения
Представьте себе источник освещения толщиной в один атом. Исследователи из США и Южной Кореи обнаружили, что пропуская ток через небольшие полоски графена, можно достичь его нагревания и свечения. Один из авторов работы назвал это «самой тонкой в мире лампочкой». Интеграция светящегося графена в одежду стала революционной.
#2 Сверхпроводники
Графен проявляет свойства сверхпроводника, то есть электричество протекает через него с нулевым сопротивлением. Эффект проявляется при соединении вещества с оксидом празеодим-церия-меди. По мнению многих экспертов, сверхпроводники на основе графена послужат основой для электроники будущего.
#3 Динамики нового типа
Обычные микрофоны и динамики производят звук за счет волны давления в воздухе, физически перемещаясь назад и вперед. Использование графена может изменить технологию. С его помощью можно периодически изменять температуру воздуха с очень высокой скоростью — этого достаточно для генерации звука на слышимых частотах. Однослойный динамик можно будет внедрить прямо в экран смартфона.
#4 Легкие бронежилеты
Как показало недавнее исследование, всего двух слоев графена достаточно, чтобы выдержать воздействие алмазного наконечника. Эта особенность позволит производить легкие, но прочные бронежилеты. Интересно, что защиту предоставляют именно два слоя — добавление дополнительных слоев уничтожает эффект.
#5 Совершенные фильтры
Фильтрующие способности графеновых мембран намного превышают любые известные нам материалы. Например, в недавнем эксперименте было установлено, что такая мембрана удалила 85% соли из морской воды. Для питья этого недостаточно, но для сельского хозяйства приемлемо. С помощью графена также можно извлекать из жидкости красящие вещества, как в эксперименте с виски, проведенном в Манчестерском университете (США). Напиток, прошедший через графеновый фильтр, потерял свой цвет и стал прозрачным.
#6 Умные краски
Представьте, что специальное покрытие, нанесенное на здание, изменит цвет, сигнализируя о необходимости ремонта. Это не фантазия, а разработка немецкий ученых: созданное ими графеновое покрытие указывает на трещины и повреждения, меняя цвет. Чешуйки графена наносятся на здание под специальным углом и в нормальных условиях остаются бесцветными.
В случае повреждений угол их наклона меняется и они начинают иначе отражать свет, окрашиваясь в яркие цвета. Существует возможность усовершенствовать технологию так, чтобы определенные цвета говорили, насколько срочно необходим ремонт.
#7 Диагностические инструменты
Графен может эффективно обнаруживать проблемы со здоровьем. Исследователи из Техасского университета создали из него временные татуировки, которые отслеживали температуру тела и другие важные показатели. А в другом исследовании использование графена помогло диагностировать рак: поместив на лист этого материала клетки мозга, исследователи выявили злокачественные.
#8 Батареи с рекордной скоростью зарядки
Использование графена позволит многократно сократить время зарядки батарей. Китайская компания Dongxu Optoelectronic создала аккумулятор под названием G-King, с емкостью 4800 мА*ч, которая заряжается до полного объема всего за 15 минут. Батарея способна выдержать 3500 циклов зарядки.
#9 Сверхпрочная обувь
Удивительные свойства графена могут стать новой ступенью в развитии одежды, в том числе обуви. Спортивные кроссовки из этого материала уже созданы. Подошвы из графитового композитного каучука намного прочнее и более эластичны, чем традиционные материалы, что делает обувь более устойчивой к износу.
Исследователи никогда не останавливаются на достигнутом, и уже ищут материалы, которые в будущем вытеснят графен. Австралийские ученые уже нашли ему альтернативу — тринатрий-висмутид (Na3Bi). Использовав его в качестве полупроводника, можно будет создать транзисторы, работающие в десятки раз быстрее кремниевых.
