Geçen yıl Tesla Motors Inc (TSLA TSLATesla Inc302.78-1.% 08 Highstock 4. ile yaratılmıştır. 2. 6 ) üretime başlayacağını açıkladı kendi konut ve ticari pil sistem hattının yanı sıra elektrikli otomobillerin enerji verimliliğini artırmak için pil teknolojisine bilimsel araştırma yapmaktadır. Bu araştırmanın en heyecan verici yönlerinden biri, bal peteği gibi iki boyutlu bir tabaka oluşturan eşsiz bir karbon atomu konfigürasyonu olan grafen'in potansiyel kullanımıdır. Karbonun diğer konfigürasyonları arasında grafit, pırlanta, kirli toplar ve odun kömürü bulunur.

Grafen, mukavemet olarak çelikten 100 kat daha güçlü olduğu tahmin edilen bir mucize malzemesi olarak övülüyor. Tarihsel olarak, bu malzeme üretmek çok zor ve pahalıdır ve öncelikle yarı iletken endüstrisinde niş kullanımlarında kullanılmıştır. Aslında, 2004 yılına kadar izole edilmemiştir. Ancak bugün, büyük miktarda grafen üretmenin yeni ve kolay yolları test edilmekte ve muhtemel kullanım dizisi bir dizi sektörde yıkıcı olma potansiyeline sahiptir.

Piller

Tesla, grafenin pil boyutu ve verimliliği sorununu çözmek için nasıl kullanılabileceğini araştıran çok sayıda şirket ve üniversitedir. Akü hücrelerine grafen kullanmak, günümüzün çağdaş teknolojisine kıyasla, şarj ve deşarj etme yeteneğini ve hızını büyük oranda artırabilir ve bir lityum iyon pilden 10 kat daha hızlı şarj olur. Grafen ayrıca, enerji yoğunluğunu büyük ölçüde geliştirerek pillerin boyutunu küçültür. Daha hızlı şarj etme, daha küçük pil kombinasyonu, tüketici elektroniği, mobil cihazlar ve elektrikli araçlar için büyük bir gelişme olacak. (İlgili okumalar için bkz: Yeni Pil Teknolojisi Yatırımları Fırsatlar . )

Güneş Pilleri

Grafen sadece pil enerjisinde yararlı değildir, aynı zamanda fotovoltaik güneş panellerinin mevcut durumunu iyileştirebilir. Güneş ışınlarının bir kısmının güneş panellerinin yüzeyinde yansıması bugün büyük bir sorundur çünkü onları gölgelendirmek de üretebilecekleri enerji miktarını azaltacaktır. Bir grafen katmanı eklemek, ışığın enerjisinin çoğunun elektriğe dönüştürülmesine izin veren anti-reflektif bir kaplama görevi görür. Araştırmalar, grafenin yansıma oranını% 15 - 35 oranında azalttığını gösteriyor.

Transistörler

Transistorlar, mikroçipleri güçlendiren ve bilgisayarın devrimine neden olan açma-kapama mantığı kapılarıdır. Bugün, Moore Yasası bir yongaya sığabilen transistörlerin sayısının her 18 ayda iki katına çıkacağını ve öngörünün bugüne kadar meyvelerini verdiğini öngörüyor.Teknoloji artık yarıiletken üretmek için bir alt tabaka olarak silikon limitlerini zorluyor; bu da Moore Yasası'nın artık geçerli olmayacağı anlamına geliyor. Graphene, daha da büyük transistör yoğunluğuna izin vermek için silikon yerine geçebilir. MIT'de ve başka yerlerde araştırmacılar, grafene dayalı bir mikroçipin nasıl gerçekleştirileceğine bakıyorlar. (Daha fazla bilgi için bkz: Mobil Teknolojide En Yeni Gelişen Alanlar .

Tıbbi Uygulamalar

Grafen için tıbbi kullanımlar doku mühendisliği içerir. Üç boyutlu baskı ve organları büyütmenin diğer yöntemleri, üzerine hücrelerin büyümek için sağlam bir matriste dayanıyor. Mevcut malzemelere grafen nano parçacıklarının eklenmesinin yapısal dayanıklılığını arttırdığı gösterildi.

Grafenin, kanser hücreleri de dahil olmak üzere spesifik hücreler tarafından alındığı, bu da hedeflenen ilaç sunumu için potansiyel bir vektör haline geldiği gösterildi. Akciğer kanserinin tedavisi için kullanılabilir olup olmadığını görmek için şu anda çalışmalar devam etmektedir. Maddenin genomları sıralamak ve genleri tanımlamak için kullanılan yöntem olan polimeraz zincir reaksiyonunu (PCR) arttırdığı da gösterildi.

Alt satırda

Grafen, dünyadaki araştırmacılar bu benzersiz karbon temelli materyali incelemeye başladığında, gittikçe daha çok şey duyacağımız bir kelimedir. Yukarıdakilerin yanı sıra, grafen için bir takım önerilen alternatif kullanımlar da vardır. Bunları bir yağlayıcı olarak kullanmak, kızılötesi ışığı algılamak, giyilebilir elektronik geliştirmek, su filtrasyon teknolojisi ve su geçirmez bir kaplama yapmak da dahildir. Önümüzdeki yıllarda, daha fazla potansiyel kullanım vakası tespit edilecek ve üretime girecektir.