"กราฟีน" (Graphene) วัสดุบางระดับอะตอม แต่แกร่งกว่าเหล็ก 200 เท่า! กุญแจเปลี่ยนโลกเทคโนโลยี
เขียนโดย kyogisa
ทำความรู้จักกับ "กราฟีน" (Graphene) วัสดุอัศจรรย์แห่งศตวรรษที่ 21 ที่มีคุณสมบัติสุดโต่งในทุกด้าน แม้จะหนาเพียง 1 อะตอม แต่กลับมีความแข็งแกร่งมหาศาลและนำไฟฟ้าได้ดีเยี่ยมจนโลกต้องจารึก นี่คือนวัตกรรมที่จะเข้ามาพลิกโฉมทุกอย่าง ตั้งแต่แบตเตอรี่มือถือไปจนถึงยานอวกาศ
รายละเอียดความน่าทึ่งของวัสดุชนิดนี้มีประเด็นสำคัญดังนี้
โครงสร้างและคุณสมบัติที่โลกตะลึง
-
โครงสร้างรังผึ้ง: กราฟีนคือชั้นเดี่ยวของอะตอมคาร์บอนที่เรียงตัวเป็นรูปหกเหลี่ยมคล้ายรังผึ้ง มีความหนาเพียง 1 อะตอม หรือประมาณ 0.34 นาโนเมตร ซึ่งถือเป็นวัสดุ 2 มิติอย่างแท้จริง
-
แข็งแกร่งและยืดหยุ่น: มีความแข็งแรงกว่าเหล็กกล้าถึง 200 เท่าเมื่อเทียบที่น้ำหนักเท่ากัน และสามารถยืดออกได้ถึง 20% ของความยาวเดิมโดยไม่ขาดสะบั้น
-
บางและเบาที่สุด: ด้วยความบางระดับอะตอม กราฟีนเพียง 1 กรัม สามารถแผ่ออกจนครอบคลุมพื้นที่ได้เกือบครึ่งสนามฟุตบอล
-
สุดยอดตัวนำ: นำไฟฟ้าได้ดีกว่าทองแดงและนำความร้อนได้ดีเยี่ยม ช่วยในการระบายความร้อนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้อย่างดี
-
ความโปร่งใส: ยอมให้แสงผ่านได้ถึง 97.7% ทำให้มองเห็นได้ยากด้วยตาเปล่าจนเกือบจะล่องหน
การประยุกต์ใช้งานในอุตสาหกรรมล้ำสมัย
-
อิเล็กทรอนิกส์และหน้าจอ: ใช้พัฒนาหน้าจอสัมผัสที่สามารถพับงอได้ (Flexible Displays) และทรานซิสเตอร์ที่มีความเร็วสูงกว่าปัจจุบันหลายเท่า
-
เทคโนโลยีพลังงาน: พัฒนาแบตเตอรี่กราฟีนที่ชาร์จไฟเต็มได้ภายในไม่กี่นาที และมีความจุสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วไป
-
สิ่งแวดล้อม: ใช้ทำแผ่นกรองน้ำทะเลที่มีรูพรุนเล็กพอจะกั้นเกลือแต่ยอมให้น้ำผ่านได้ ซึ่งอาจเป็นจุดเปลี่ยนของอุตสาหกรรมน้ำดื่มโลก
-
วัสดุคอมโพสิต: ผสมในพลาสติกหรือคาร์บอนไฟเบอร์เพื่อสร้างโครงสร้างเครื่องบินหรือรถยนต์ที่เบาแต่แข็งแรงสุดขีด
จุดกำเนิดจากความเรียบง่ายสู่รางวัลโนเบล
ความสำเร็จครั้งแรกเกิดขึ้นในปี 2004 โดย Andre Geim และ Konstantin Novoselov พวกเขาใช้เพียง "เทปกาว" ลอกชั้นแกรไฟต์จากไส้ดินสอออกมาทีละชั้นจนเหลือเพียงชั้นเดียว วิธีการที่ดูเรียบง่ายนี้ส่งผลให้ทั้งคู่ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 2010
ดังนั้น กราฟีนคือวัสดุแห่งอนาคตที่ก้าวข้ามขีดจำกัดเดิมๆ ของวัสดุศาสตร์ ด้วยคุณสมบัติที่ทั้งบาง เบา แข็งแกร่ง และนำไฟฟ้าได้ดีเยี่ยม ทำให้มันกลายเป็นวัสดุสำคัญที่จะขับเคลื่อนนวัตกรรมใหม่ๆ ตั้งแต่ระดับอุปกรณ์พกพาไปจนถึงเทคโนโลยีการสำรวจอวกาศ
เขียนโดย kyogisa
จังหวัดที่มีห้องว่างในโรงแรมมากที่สุด มีจำนวนผู้เข้าพักน้อยที่สุดในไทย
ปลาทะเลที่หาได้ยากที่สุด ที่พบในทะเลไทย
สิมิลัน สุรินทร์ หลีเป๊ะ ดอยอินทนนท์ สวยแค่ไหน และควรไปช่วงไหนถึงคุ้ม
つづく แปลว่าอะไร คำท้ายการ์ตูนญี่ปุ่นที่หลายคนเห็นมาตั้งแต่เด็ก
"ลางสังหรณ์" ระบบเอาตัวรอดสำรองในสมองมนุษย์ ที่ไม่ต้องเสียเวลาคิดเลย
ทำไมลิฟต์มักมีกระจก เหตุผลจริงไม่ได้มีไว้แค่ส่องหน้า
มอเตอร์ไซค์แบรนด์ไทย ที่ประสบความสำเร็จมากเป็นอันดับหนึ่ง
6 หนังสยองขวัญอวกาศที่หลอนคนละแบบ ดูแล้วอึดอัดกว่าที่คิด
ต้นไม้ให้ร่มหน้าบ้าน เลือกอย่างไรให้เย็นจริงและไม่สร้างปัญหาราก
จ้างหมอลำหนึ่งงานต้องเตรียมงบเท่าไร เช็กก่อนตกลงคิว
กะเพราหมูสับ ทำไมถึงเป็นเมนูสิ้นคิดที่คนไทยสั่งซ้ำไม่เบื่อ
กุหลาบกระเป๋าปิด กล้วยไม้ป่าดอกหอมที่ควรชมโดยไม่เด็ดจากป่า
มีเพียง 3 ประเทศในโลก ที่ลงแข่งในกีฬาโอลิมปิกครบทั้ง 53 ครั้ง
ดอกสแนปดรากอน ทำไมดอกสวยรูปมังกรจึงกลายเป็นฝักคล้ายกะโหลก
หาดไดมอนด์" (Diamond Beach) ดั่งดินแดนเทพนิยายหาดทรายสีดำระยิบระยับของธารน้ำแข็ง
ยุงไม่ได้ใช้ฟันกัด แต่ใช้ปาก 6 ชิ้นเจาะผิวจนเราแทบไม่รู้ตัว
ถ้ำฟิงกัล เสาหินหกเหลี่ยมริมทะเลที่ธรรมชาติปั้นมานานหลายสิบล้านปี


