Le détenteur du record pour le matériel le plus fort connu de l'humanité est une forme de carbone appelé graphène. Selon la BBC, le graphène a été salué comme le 21ème siècle "le matériau miracle." Certains scientifiques, comme animateur de télévision et physicien Michio Kaku, croient la gamme de propriétés de graphène finira par le rendre aussi commun que le plastique.
La description
Physicien Philip Wallace abord étudié la théorie expliquant l'existence de graphène en 1947, alors qu'il étudiait les propriétés électroniques du graphite. Cependant, le graphène n'a pas été effectivement découvert jusqu'en 2004 par les physiciens Andre Geim et Konstantin Novoselov. Graphène est constitué d'une couche unique d'atomes de carbone reliés entre eux dans un réseau ressemblant à un fil métallique en nid d'abeilles ou de poulet. Le graphène est le bloc de construction pour les structures atomiques artificielles telles que les molécules en forme de ballons de football appelle buckyballs.
Force
Selon le physicien Michio Kaku, le graphène est 200 fois plus résistant que l'acier. En 2008, l'Université de Columbia professeurs de génie mécanique James Hone et Jeffrey Kysar ont découvert une immense force de graphène en mesurant la force qu'il a fallu pour le casser. Dans leur test, ils ont sculpté des trous minuscules dans une plaquette de silicium et placé une feuille de graphène sur chaque trou. Les chercheurs ont ensuite pressées sur chaque feuille de graphène avec une sonde de diamant forte jusqu'à ce que le graphène a éclaté. Hone a comparé le test pour mesurer la force nécessaire pour pousser un crayon à travers une feuille de pellicule plastique tendue sur une tasse de café. Selon Hone, un morceau de graphène tendue sur la même coupe pourrait soutenir un équilibrage de l'éléphant sur le crayon. Cependant, Hone et Kysar ne croient pas le graphène ne sera jamais utilisée pour des projets à grande échelle, car elle ne présente son superstrength en petites quantités.
Propriétés
Outre sa force, le graphène a plusieurs autres propriétés qui intriguent les scientifiques et les ingénieurs. A température ambiante, le graphène est le meilleur conducteur de l'électricité connue de l'humanité. Le graphène est l'un des matériaux les plus minces possibles et, comme le caoutchouc, il peut être étiré environ un quart de sa longueur. Il a la plus grande surface connue pour un matériau de son poids.
utilisations possibles
Les ingénieurs et les scientifiques ont conçu de nombreuses utilisations potentielles pour le graphène. Par exemple, les ingénieurs de puces informatiques croient graphène peut remplacer le silicium comme matériau de base pour les transistors minuscules utilisés dans les puces informatiques. En 2008, l'équipe qui a découvert le graphène a inventé un transistor un atome d'épaisseur et 10 atomes à travers - plus petit que les plus petits ingénieurs de transistor peut faire avec du silicium. En théorie, les puces d'ordinateur graphène serait plus petit, plus rapide et plus résistant à la chaleur que les puces de silicium. Les scientifiques de l'Université de Cambridge croient propriétés conductrices de lumière de graphène pourraient aider à produire des cellules, des LED, des écrans tactiles souples solaires et les lasers à haute vitesse. D'autres applications potentielles comprennent les matériaux composites pour les avions plus légers et des satellites, des batteries plus efficaces, de meilleurs plastiques, des équipements médicaux plus fort, les conteneurs de stockage des aliments étanche et un meilleur équipement de sport.