• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Nobel z fizyki za najcieńszy i najwytrzymalszy materiał

    05.10.2010. 15:53
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    51-letni Andre Geim i 36-letni Konstantin Novoselov otrzymali Nagrodę Nobla z fizyki za odkrycie grafenu - nowej postaci węgla, która jest najcieńszym i najbardziej wytrzymałym znanym materiałem. Grafen jest przydatny w tworzeniu m.in. przejrzystych ekranów dotykowych i baterii słonecznych.

    "Za przełomowe eksperymenty dotyczące dwuwymiarowego materiału - grafenu" - uzasadnił swoją decyzję Komitet Noblowski.

    Grafen jest równie dobrym przewodnikiem elektryczności co miedź, natomiast pod względem przewodnictwa ciepła przewyższa wszystkie inne znane materiały.

    Geim i Novoselov wyizolowali grafen z kawałka grafitu, który można znaleźć w zwykłym ołówku.

    PAP - Nauka w Polsce, Joanna Morga


    agt/ tot/bsz

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Grafen – jest płaską strukturą złożoną z atomów węgla, połączonych w sześciokąty. Ze względu na wygląd przypomina plaster miodu. Ponieważ materiał ten ma jednoatomową grubość, uważa się go za strukturę dwuwymiarową. Opis teoretyczny grafenu powstał już w 1947 w pracy Wallace’a. Jednak w tym samym okresie opublikowano szereg innych prac, w których dowodzono, że grafen, jak i inne materiały dwuwymiarowe, nie może istnieć w przyrodzie. Andriej Konstantinowicz Gejm, Andre Geim (ros. Андрей Константинович Гейм; ur. 21 października 1958 w Soczi) — fizyk rosyjsko-holenderski pochodzenia niemieckiego, laureat Nagrody Nobla (2010), znany przede wszystkim jako jeden z odkrywców grafenu. Grafan – związek chemiczny, substancja będąca modyfikacją grafenu. Jest to uwodorniony grafen. Transformacja ta czyni bardzo silnie przewodzący grafen izolatorem.

    Fluorografen - materiał podobny do teflonu, jednak o płaskiej strukturze i lepszej wytrzymałości. Powstaje wskutek dołączania atomów fluoru do grafenu. Grafen – płaska struktura złożona z atomów węgla, połączonych w sześciokąty. Materiał ten kształtem przypomina plaster miodu, a ponieważ ma jednoatomową grubość, uważa się go za strukturę dwuwymiarową. Grafen jest przedmiotem zainteresowania przemysłu ze względu na różne właściwości, w tym elektryczne i mechaniczne.

    Nanorurki – struktury nadcząsteczkowe, mające postać pustych w środku walców. Współcześnie najlepiej poznane są nanorurki węglowe, których ścianki zbudowane są ze zwiniętego grafenu (jednoatomowej warstwy grafitu). Istnieją jednak także niewęglowe nanorurki (m.in. utworzone z siarczku wolframu) oraz nanorurki utworzone z DNA. Jacek Baranowski (fizyk): Jacek Baranowski (ur. 19 marca 1939 r. w Warszawie) – profesor fizyki, specjalista w zakresie fizyki ciała stałego. Jeden z inicjatorów badań nad grafenem w Polsce.

    Olbrzymie rurki węglowe (ang. colossal carbon tubes, CCTs) – alotropowa odmiana węgla w postaci rurek o średnicach od 40 do 100 μm. Mają strukturę inną niż nanorurki węglowe, których średnice są rzędu nanometrów. Ściany olbrzymich rurek nie są pojedynczymi warstwami grafenu, ale wielowarstwowymi strukturami o grubości ponad 1 μm, pofałdowanymi i posiadającymi puste przestrzenie rozdzielone membranami, podobnie jak w tekturze. Podatność na rozmiękanie – spadek wytrzymałości materiału pod wpływem wody. Cecha ta wyrażona jest bezwymiarowym współczynnikiem rozmiękania k. Największy spadek wytrzymałości wykazują materiały na bazie spoiw gipsowych (od 30% do 70%), materiały nienasiąkliwe, takie jak szkło i stal mają współczynnik bliski 1, co oznacza, że wilgotność nie ma wpływu na ich wytrzymałość.

    Opór cieplny jest to stosunek grubości warstwy materiału do współczynnika przewodnictwa cieplnego rozpatrywanej warstwy materiału.

    Trombogenność – właściwość materiału, która indukuje lub sprzyja tworzeniu się skrzepu. Trombogenność wrodzona to tworzenie się skrzepu w wyniku kontaktu z powierzchnia materiału oraz trombogenność kontrolowana w postaci reakcji na powierzchni implantu. Przykładowo, kompozyty dla kardiochirurgii wytwarza się tak, by zwiększyć atrombogenność materiału (efekt odwrotny do trombogenności).

    Wytężenie materiału – w wytrzymałości materiałów stan materiału obciążonego siłami zewnętrznymi, w którym istnieje niebezpieczeństwo przejścia w stan plastyczny – przekroczenie granicy sprężystości, jeśli materiał taką posiada – lub utrata spójności (pękniecie, przełom, dekohezja). Zginanie – w wytrzymałości materiałów stan deformacji, przy którym prosty w stanie niezdeformowanym pręt, po deformacji jest zakrzywiony (wykazuje różną od zera krzywiznę).

    Materiał palny jest to materiał, który w warunkach normalnych ma zdolność do samorzutnego utleniania lub też w środowisku pożarowym ulega gwałtownemu rozkładowi na palne produkty spalania z wydzieleniem dużych ilości ciepła. Cięcie – jest to operacja rozdzielania materiału. Zaliczana jest do jednego z procesów obróbki plastycznej, polegającego na oddzielaniu jednej części materiału od drugiej. Cięcie stosowane jest najczęściej w obróbce materiałów, która polega na wytworzeniu takiego stanu naprężenia w żądanym miejscu, aby nastąpiło w nim pęknięcie obrabianego przedmiotu.

    Mrozoodporność – odporność materiału na cykliczne zamrażanie i odmrażanie. Stopień mrozoodporności przyjmuje się na podstawie wskaźnika N, oznaczającego liczbę cykli zamrażania i rozmrażania. Jest on spełniony, jeśli po odpowiedniej liczbie cykli próbka nie wykazuje pęknięć, masa ubytków (zniszczone krawędzie, odpryski) nie przekracza 5%, a obniżenie wytrzymałości na ściskanie w stosunku do próbek niezamrażanych jest nie większe niż 20%.

    Dodano: 05.10.2010. 15:53  


    Najnowsze