Videnskab
 science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

Wonder materiale gnister skynder sig at udvikle ny elektronik

Silicium bruges i øjeblikket til fremstilling af halvlederchips, men det kan snart blive erstattet af grafen - et kulstofstof, der består af et enkelt lag atomer arrangeret i et honeycomb-formet gitter.

Bøjelige mobiltelefoner, hurtigopladede batterier og ubrydelige berøringsskærme – teknologivirksomheder ræser om at udnytte potentialet i grafen, et vidundermateriale, som videnskabsmænd siger, kunne transformere forbrugerelektronik.

En fin plade af rent kulstof, grafen er så tynd som et atom, gør det til det tyndeste materiale kendt.

Men samtidig det er 100 gange stærkere end stål, enormt bøjelig og kan lede strøm og varme bedre end noget andet.

"Der er andre materialer, som har en af ​​disse egenskaber hver, " sagde fysiker Kostya Novoselov - som først isolerede grafen i 2004 - på Mobile World Congress, sektorens største messe, i Barcelona.

"Det, der er fantastisk her, er, at alle disse kvaliteter er kombineret i en enkel krystal.

"Det efterlader os selvfølgelig straks med en række mulige ansøgninger."

Grafen-patenter stiger

Novoselov, en russisk-født britisk statsborger, og hans kollega ved Manchester University Andre Geim vandt Nobelprisen for deres arbejde med grafen, vække en byge af interesse for det nye materiale.

Antallet af patenter, der involverer grafen, steg fra under 50 i 2004 til omkring 9, 000 i 2014, ifølge Andrew Garland fra analysefirmaet Future Markets, der udsender en to gange årlig rapport om materialet.

Et kunstnerisk indtryk af en bølgepap af grafen. University of Manchester - hvor Andre Geim og Konstantin Novoselov udførte deres banebrydende arbejde med grafen - sagde, at det var "glad for", at forskerne er blevet tildelt Nobelprisen i fysik.

"De fleste er inden for elektronik, " han sagde.

Samsung, verdens største smartphone-producent, har taget flest grafenpatenter – over 490 – efterfulgt af Kinas Ocean's King Lighting og IBM.

Mens dens anvendelse i den virkelige verden indtil videre er beskeden, forskning i mulige anvendelser for materialet tog fart i Europa, efter at EU i 2013 afsatte en milliard euro (1,1 milliarder dollars) til at blive brugt over ti år på at undersøge.

"Vi mener, at vi tager yderligere ti år for at nå det punkt, hvor en masse enheder vil begynde at være på markedet, " sagde Andrea Ferrari, direktør for Cambridge Graphene Center ved University of Cambridge.

Messen i Barcelona havde for første gang en pavillon dedikeret til grafenforskningscentre og nystartede virksomheder, et tegn på materialets stigende betydning for mobilindustrien.

'Kan støtte en elefant'

Grafen er så bøjeligt, videnskabsmænd forudsiger, at det en dag vil gøre fleksible telefoner mulige.

Det britiske firma FlexEnable fremviste en smartwatch-prototype lavet ved hjælp af grafen, der slynger sig om en brugers håndled og har en fuld-farve LCD-skærm, der er i stand til at køre videoindhold.

"Denne slags skærmteknologi indvarsler dybest set en helt ny generation af mobile enheder, fordi vi kan begynde at folde elektronik, " sagde virksomhedens tekniske direktør, Mike Banach.

Det britiske teknologifirma Zap&Go, i mellemtiden, viste en grafenoplader til mobiltelefoner og tablets, der kun tager fem minutter at lade fuldt op med strøm.

Virksomheden laver 2, 000 versioner at give til journalister og til folk, der forudbestiller dem, sagde virksomhedens marketingdirektør, Simon Harris.

"Det, vi har her, kan i sidste ende erstatte lithium-ion-batteriet i milliarder af enheder. Det skal ned i størrelse og op i strøm, " han tilføjede.

Grafen er så stærkt og tyndt, at forskere tror, ​​at de en dag vil kunne bruge det til at lave ubrydelige skærme til mobile enheder.

"Med blot et par kilo kan du erstatte alle berøringsskærme i ordet. Med blot et par lag oven på hinanden kan du støtte en elefant, " sagde Vittorio Pellegrini, direktør for det italienske teknologiske instituts Graphene Labs.

"Graphene er virkelig et materiale, der tillader vores fantasi at flyve. Der er ingen grænser for, hvad du kan gøre, " han tilføjede.

© 2016 AFP




Varme artikler