γραφένιο

Νέες καινοτομίες, όπως οι υπερπυκνωτές με βάση το γραφένιο και χημικές ουσίες όπως το βανάδιο, ο ψευδάργυρος και ο σίδηρος, δείχνουν μεγάλη υπόσχεση για ανθεκτικότητα και ανάγκες αποθήκευσης ενέργειας μεγάλης διάρκειας

Ερευνητές στις ΗΠΑ ανέπτυξαν έναν καινοτόμο αισθητήρα ο οποίος διαγιγνώσκει τον διαβήτη μετρώντας τα επίπεδα ακετόνης στην αναπνοή μέσα σε λίγα λεπτά με φθηνό και μη επεμβατικό τρόπο

Το θαυματουργό υλικό που ανακαλύφθηκε το 2024 υπόσχεται ταχύτερα τσιπ με μικρότερη κατανάλωση ενέργειας.

Βαγγέλης Πρατικάκης

Τι μουρμουρίζουν τα μικρόβια;

Βαγγέλης Πρατικάκης

Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Ιλινόι χρησιμοποίησαν γραφένιο, ένα από τα πιο ισχυρά και λεπτά υλικά στον κόσμο, για να ανιχνεύσουν τον SARS-CoV-2 στο εργαστήριο και εκτιμούν ότι το υλικό αυτό μπορεί να αλλάξει το πεδίο στον εντοπισμό του ιού και των παραλλαγμένων στελεχών του

Το γραφένιο, είναι ένα ανθεκτικό και άκρως αγώγιμο υλικό που αποτελείται από δισδιάστατα φύλλα ατόμων άνθρακα, τα οποία σχηματίζουν ένα εξαγωνικό πλέγμα.

Εκατομμύρια άνθρωποι που πλήττονται από λειψυδρία ίσως έχουν λόγο να πίνουν νερό στο όνομα του γραφενίου: ερευνητές στη Βρετανία ανέπτυξαν μια μεμβράνη από το θαυματουργό υλικό η οποία μπορεί να αφαλατώνει εύκολα και γρήγορα το θαλασσινό νερό.

Το μετάξι είναι ένα από τα ισχυρότερα βιολογικά υλικά, όπως φαίνεται όμως έχει περιθώρια βελτίωσης: ερευνητές στην Κίνα κατάφεραν να αυξήσουν την αντοχή του ταΐζοντάς τους μεταξοσκώληκες με νανοσωλήνες άνθρακα ή με το «θαυματουργό» υλικό γραφένιο.

Επιστήμονες στην Αυστρία κατάφεραν για πρώτη φορά να παράγουν, σε σταθερή μορφή και σε μεγαλύτερη ποσότητα, το καρβύνιο, ένα πειραματικό υλικό-θαύμα, που είναι το ισχυρότερο που έχει βρεθεί έως σήμερα. Έως τώρα το καρβύνιο, που είναι πιο σκληρό από το διαμάντι, το γραφένιο ή τους νανοσωλήνες άνθρακα, είχε παραχθεί μόνο σε ασταθή μορφή και σε πολύ μικρές ποσότητες.

Το γραφένιο, αυτή η αξιοθαύμαστη μορφή άνθρακα που προσφέρει αντοχή μεγαλύτερη κι από το διαμάντι, μπορεί εύκολα να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή μικροφώνων και ηχείων, τα οποία μάλιστα ξεπερνούν τις ικανότητες της ανθρώπινης ακοής, λένε ερευνητές στην Καλιφόρνια.

Το γραφένιο έκανε πάλι το θαύμα του, καθώς Αμερικανοί και Νοτιοκορεάτες ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα στρώμα από το εν λόγω υλικό, πάχους μόλις ενός ατόμου, για να δημιουργήσουν, πάνω σε ένα τσιπ, τον μικρότερο λαμπτήρα στον κόσμο.

Το πρώτο προϊόν από γραφένιο, αυτή τη θαυματουργή μορφή του άνθρακα που αναμένεται να αποδειχθεί το υλικό του 21ου αιώνα, είναι ένας απλός λαμπτήρας που θα φτάσει στην αγορά εντός του 2015, λένε οι δημιουργοί του στη Βρετανία.

Διεθνής ομάδα ερευνητών παρουσιάζει το πρώτο τρανζίστορ από «πυριτένιο», μια μορφή πυριτίου που παίρνει τη μορφή φύλλων με πάχος ενός μόλις ατόμου. Το υποσχόμενο νέο υλικό, το οποίο δημιουργήθηκε για πρώτη φορά στο εργαστήριο το 2009, θα μπορούσε να αντικαταστήσει το συμβατικό πυρίτιο στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές.

Δεν σταματά να εντυπωσιάζει αυτό το υλικό που ανακαλύφθηκε πριν από μια δεκαετία, φύλλα άνθρακα με πάχος ενός μόλις ατόμου. Οι τελευταίες ιδέες για την αξιοποίηση του γραφενίου είναι κυψέλες καυσίμου που απορροφούν υδρογόνο από τον αέρα, καθώς και αλεξίσφαιρες πανοπλίες που υπερβαίνουν την αντοχή του Kevlar.

Ένα υποσχόμενο «δισδιάστατο» υλικό, του οποίου η ύπαρξη είχε προταθεί θεωρητικά πριν από μια πενταετία, δημιουργήθηκε για πρώτη φορά από ανεξάρτητες ερευνητικές ομάδες σε Ευρώπη και Κίνα. Είναι το «γερμανένιο», ξάδελφος του περίφημου γραφένιου που υπόσχεται επανάσταση στην ηλεκτρονική.

Χάρη στις μοναδικές ιδιότητες του γραφενίου, αυτής της θαυμαστής μορφής άνθρακα της οποίας η ανακάλυψη βραβεύτηκε με Νόμπελ, ερευνητές στις ΗΠΑ αναπτύσσουν αισθητήρες φωτός που θα έβλεπαν μέσα από τοίχους ή κάτω από το ανθρώπινο δέρμα.

Το πολλά υποσχόμενο νέο υλικό γραφένιο, που έχει χαρακτηριστεί «υλικό του μέλλοντος» και «υλικό-θαύμα», επειδή είναι ταυτόχρονα τρομερά λεπτό, πολύ ισχυρό και καλός αγωγός του ηλεκτρισμού, μπορεί τελικά να παραχθεί απίστευτα εύκολα, ακόμη και στην κουζίνα του σπιτιού σας. Αυτό πέτυχε για πρώτη φορά μια ομάδα ιρλανδών και άγγλων ερευνητών, που χρησιμοποίησαν ένα μίξερ για να παράγουν μικροσκοπικά φύλλα γραφένιου, ανοίγοντας έτσι το δρόμο για τη βιομηχανική παραγωγή άφθονου και φθηνού γραφένιου καλής ποιότητας.

Η συνεργασία επιστημόνων της Samsung και πανεπιστημίου της Νότιας Κορέας με την χρηματοδότηση του Υπουργείο Επιστημών της χώρας οδήγησαν στην ανάπτυξη μιας μεθόδου σύνθεσης του γραφένιου σε έναν μεγάλο ενιαίο κρύσταλλο, διασφαλίζοντας έτσι ότι δεν θα χάνει τίποτα από τις εκπληκτικές ιδιότητές του το θαυματουργό αυτό υλικό, που θεωρείται ότι θα πάρει την θέση του πυριτίου στην κατασκευή τσιπ και όχι μόνο.

Τα γράμματα του ονόματος «IBM» ήταν το μήνυμα που έλαβε το μικρότερο ίσως ραδιόφωνο του κόσμου, ένα αναλογικό τσιπ κατασκευασμένο από πυρίτιο και γραφένιο -το υλικό που αναμένεται να φέρει επανάσταση στην ηλεκτρονική τον 21ο αιώνα.

Τελειωμό δεν έχουν οι εφαρμογές του γραφένιου, του πραγματικά θαυματουργού υλικού που ανακαλύφθηκε πριν από εννέα χρόνια. Το φιλανθρωπικό ίδρυμα Μπιλ και Μελίντα Γκέιτς χρηματοδοτεί την ανάπτυξη ενός προφυλακτικού με βάση το γραφένιο, για το οποίο οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι θα είναι πιο λεπτό, πιο ανθεκτικό και πιο ασφαλές. Αυτό σημαίνει περισσότερη απόλαυση και μεγαλύτερη προστασία από σεξουαλικά μεταδιδόμενες ασθένειες.

Μια τεντωμένη μεμβράνη γραφενίου που ταλαντώνεται σε ρυθμιζόμενη συχνότητα είναι ο μικρότερος ραδιοπομπός FM που έχει δημιουργηθεί έως σήμερα, υπερηφανεύονται μηχανικοί στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια της Νέας Υόρκης.

Το «καρβύνιο», μια ακριβοθώρητη μορφή του άνθρακα που έχει παρατηρηθεί μόνο στο εργαστήριο, είναι ακόμα πιο ανθεκτικό από το διαμάντι ή το θαυματουργό γραφένιο, δείχνουν οι τελευταίοι θεωρητικοί υπολογισμοί.

Εδώ και δεκαετίες, οι ηλεκτρονικοί μηχανικοί προσπαθούν να δημιουργήσουν κυκλώματα από άνθρακα, το υλικό που επέλεξε και η εξέλιξη για τους ζωντανούς οργανισμούς. Ερευνητές του Στάνφορντ προχώρησαν ένα σημαντικό βήμα μπροστά αναπτύσσοντας τον πρώτο υπολογιστή από νανοσωλήνες άνθρακα -ένα απλό σύστημα που χαρακτηρίζεται «ορόσημο» από ανεξάρτητους ειδικούς.

Στο Βιβλίο των Ρεκόρ Guinness καταχωρείται μια τυχαία ανακάλυψη που ανακοίνωσαν πέρυσι αμερικανοί και γερμανοί ερευνητές: δημιούργησαν το λεπτότερο φύλλο γυαλιού στον κόσμο, μια επιφάνεια με πάχος μόλις δύο ατόμων, η οποία μπορεί να θεωρηθεί ουσιαστικά δισδιάστατη.

Από την Apple, τη Samsung και τη Nokia μέχρι πανεπιστήμια σε όλο τον κόσμο, όλοι σπεύδουν να κατανοήσουν και να πατεντάρουν το γραφένιο, ένα νέο υλικό διακόσιες φορές πιο ανθεκτικό από το ατσάλι, ελαφρύ σαν πούπουλο, εύκαμπτο σαν πλαστικό και πιο αγώγιμο από τον χαλκό.