Grafeeni

Graphene2
© SGI 2014

Hiilestä aarteeseen

Kokealla ilmassa

Max ja Lily ovat parhaillaan nousemassa lentokoneeseen, joka on tehty edistyneistä komposiittimateriaaleista, kuten grafeenista: tämä on hiilen erityinen muoto, jonka avulla lentokoneesta tuli vahvempi ja kevyempi verrattuna aikaisemmin käytettyihin materiaaleihin.

Grafeeni on kuin loputon hunajakenno, joka on tehty ainoastaan hiilestä” mutisi Lily. Max oli etsimässä lentokoneen kokoelmasta elokuvaa katseltavaksi lennon ajaksi, eikä täten kuunnellut aluksi Lilyä. ”Tiesitkö, että 2000-luvulla lentoliikenteellä oli kaikista liikennemuodoista huonoin hiilijalanjälki” hän jatkoi. ”Mutta ei enää. Tämä hunajakenno pelastaa päivän! Tällä lentokoneella hiilidioksidipäästöt ovat minimissään.

Kaikki riippuu tehokkuudesta. Insinöörit ovat rakentaneet näistä grafeenikomposiiteista erittäin turvallisia kevyempiä lentokoneita, jotka kuluttavat paljon vähemmän polttoainetta!” Max vastasi. Hän ei ollut tyytyväinen lentoyhtiön elokuvamakuun, ja ottikin taskustaan jotakin, joka muistutti ohutta muovipaperia.

Hän kääri tämän auki 14-tuumaiseksi kosketusnäytöksi ja aloitti näppäillä sitä valitakseen yhden elokuvan sadoista vaihtoehdoista, jotka hän oli aikaisemmin tallentanut laitteelle. Tämän hän teki virnistäen ja sanoi: ”Kyse ei ole pelkästään lentokoneista, vaan grafeeni on supermateriaali, joka on mullistanut koko elektroniikan.”

 

Grafeeni numeroissa

Grafeeni on itse asiassa erittäin ohut normaalihiilestä tehty hiutale. Sen erityiset ominaisuudet pystyvät materialisoimaan ne haaveet, joita kaikilla elektroniikan ja monien muiden teknologioiden parissa työskentelevillä on.

 

10 kertaa parempi lämmönjohde kuin kupari

100 kertaa terästä vahvempi, mutta silti erittäin joustava

1000 kilometriä sekunnissa on se nopeus, jolla elektronit liikkuvat sen sisällä, mikä tekee siitä erinomaisen sähkönjohteen

10 000 kertaa ohuempi kuin ihmisen hius

100 000 kertaa kevyempi kuin tavallinen tulostuspaperi

98 % läpinäkyvyys valolle, mutta kuitenkin niin tiivis, ettei mikään pääse sen läpi


Kuvitteellinen grafeenista tehty 1 neliömetrin läpinäkyvä kehto painaisi vähemmän kuin milligramman ja pystyisi turvallisesti kannattelemaan vastasyntynyttä 4 kilon painoista vauvaa!

 

Pähkinänkuoressa…

Yllämainitut ominaisuudet eivät ainoastaan johda erittäin suureen nykyteknologioiden tehokkuuden parantamiseen, vaan myös aivan uuteen sovellusten maailmaan. Transistoreista pystyttäisiin tekemään paljon nopeampia ja pienempiä, kosketusnäytöistä kevyempiä ja lujempia, muovien lämmönkestävyyttä parantamaan 30 %, saasteantureista monta kertaa herkempiä. Elektroniikka olisi joustavampaa, kevyempää, vahvempaa, vaurioita kestävämpää sekä ympäristöystävällisempää.

Tiedemiehet tutkivat kuitenkin yhä tämän materiaalin ominaisuuksia, eivätkä tutkimusten hedelmät ole vielä kypsiä. Voimme vain odottaa ja toivoa, että grafeeniunelmamme tulevat joskus toteen, kuten Maxin ja Lilyn maailmassa.

 

Seuraava pysäkki… Pariisi!

Tässä välissä kaksi sankariamme valmistautuvat laskeutumaan…Pysy mukanamme, niin selviää, miltä Eiffel-torni näyttää tulevaisuudessa, ja miten se pystyy orgaanisen elektroniikan avulla auttamaan koko lähiön sähköntuotannossa!