Новини Политика Геополитика Гласът на народа Зов за помощ Видео История Бизнес Технологии Лайфстайл Здраве Клюки Спорт Дискусии Туризъм Култура Забавно Музика Наука Икономика Снимки Конспирации Изкуство Други
Избор на редактора:
Народна медия SpoDeli.eu / Наука

ПРОЕКТЪТ ГРАФЕН - НАНОТЕХНОЛОГИИ

ГРАФЕН – ПРОЕКТЪТ ЗА 1 МИЛИАРД ЕВРО

Възлагат огромни надежди на него. Средствата които се отделят за изучаването му и приложението му са огромни в целия свят. Свойствата му са необичайни за позната физика. До 300 пъти по - твърд е от стоманата и същевременно е изключително еластичен. Издръжлив до безкрайност, много стабилен с висока електропроводимост. Какъв е обаче е този материал, на който се отделя толкова много внимание и в който огромни консорциуми и компании инвестират милиони долари и евро . Името му е Графен, получава това название от двамата руски учени работещи в университета в Манчестър Андрей Гейм и Константин Новоселов. Те успели чрез самозалепваща се лента през 2004 година да изолират слой графитни кристали от повърхността на графита. Заради това си откритие двамата руски учени взеха нобелова награда през 2010 година.

Професор Георги Младенов член кореспондент на БАН

„За да се направи образец със атомно чиста повърхност, взима се един пиролитичен графит, парченце графит, само че пиролитичния е направен при много висока температура и е добре слоесто построен. Взима се тиксо, лепи се върху графита маха се тиксото и се хвърля. Но графита остава с атомно чиста повърхност защото тя сега в момента е направена и тогава ние можем с едно острие да виждаме отделни атоми.“

В дадения случай с графита може да се наблюдава и това е много стандартен образец така да си отлепиш с тиксо повърхността да я хвърлиш и изведнъж им идва на ум, че ако това хвърленото го вземеш, там все пак ние сме отлепили доста тънка част от графита , разтвориш с лак за ноти , а това което жените, ацетона там дето свалят лака.. ще останат люспички графит.

Виктор Брагута доктор на физико математическите науки към Института по физика на високите енергии в Русия

. „Графенът е плосък кристал. Това е двумерен кристал, който е разположен на плоскост. За да разберете структурата на този кристал си представете, че плоскостта се покрива от шестоъгълници. И на всеки връх на тези шестоъгълници има един атом въглерод. Т.е. графена се състои единствено от въглеродни атоми. При всеки атом на въглерода има три съседни. Около въглерода има външни електрони, които участват в образуването на графена са 4. 3 електрона създават връзка между съседните остава един електрон, който е много слабо свързан и точно той се явява този който определя свойствата на графена .“

професор Георги Младенов член кореспондент на БАН

„ Трите му атома са свързани със съседните и така прави тази шестоъгълна система, четвъртия обаче стои свободен, там например може да стане водород, може да стане нещо друго и затова слоеве графин с нещо друго дава други свойства, може също да се използва само някоя от тия връзки , когато се насити с нещо това става прекрасен газов детектор. Графеновият слой е най-тънкият известен материал на земята, същевременно е и най - твърдия като е по - твърд дори от диаманта. Структурата му е кристална, но притежава до 20 процента еластичност и така може да се огъва. Заради структурата си е и най - непропускливия материал, дори собствени въглеродни атоми не могат да преминат през едноатомния му слой. Сред много бройните му свойства е и това , че има най - висока топлопроводимост, която надминава дори тази на диаманта. Графенът е и с най -високата плътност на тока при стайна температура, т.е. в милиони пъти по голяма от тази на медта. Друго негово свойство е , че електроните му имат най - високата подвижност, като в сравнение с електронните на силиция, електроните на графена са 100 пъти по – бързи. Заради прозрачността си графена има и уникални оптически свойства.

Професор Марин Господинов Институт по физика на твърдото тяло към БАН

„ Първия интерес, когато се установиха основните параметри на графена , това са еднослоен голям по площ материал, изключително ефтин лесен по отношение на технологии, това беше приложението в така наречените полеви транзистори на основата на този полеви ефект върху силиций са създадените съвременни интегрални схеми , микропроцесори , памети и така нататък. Тъй като графена има много по -високи транспортни параметри подвижност на носителите , … и се предполагаше в началото , че графена много бързо ще отиде в производството на тези полеви транзистори, поради възможности за много по – високи параметри. „ Още от преди десет години, когато е открит графена, научноизледовтаелски центрове в Русия ,Съединените щати, Китай и дори Тайван започват да изследват този нано материал. В Китай се оказва че от близо осем години всяка година от държавния бюджет за изследвания и производство на графен, като и приложенията му в най- различни области на индустрията се заделят около 3 милиарда долара. От началото на миналата година графенът се превърна в приоритет номер едно в областта на научните изследвания и в Европа.

Петър Петров Съветник прес и медии в представителството на ЕК в София

„Това е изграждане на инфраструктура, изграждане на връзките между институтите които участват в проекта , те са в 24 страни, като повечето от тях са в ЕС . Включително и в България има две организации участват в този проект. В проекта вече участват организации като големи бизнес фирми. Финансирането от ЕС е около 50 милиона евро годишно, проекта разчита и на финансиране от самия бизнес също така и по националните приоритети на страните ни. Милиарда не е който е изваден от бюджета на ЕС. Той разчита да покаже резултатът, които да заслужат и национално финансиране и финансиране от бизнеса на чисто бизнес основи.„

Въпреки, че проекта графен е от миналата година се оказва, че в България се е работило по получаването на този нано - материал още старта на проекта.. Пионерът в тази област е професор Марин Господинов от института по физика на твърдото тяло към БАН. Получава графен с апаратура, която служи за получаване на полупроводници. Формирането на графена се извършва в кварцова тръба поставена в нагревателна пещ в която температурата може да достигне от 800 до 1100 градуса.

Професор Марин Господинов - Институт по физика на твърдото тяло към БАН

„При тази температура около 800- 820 градуса се пускат газове от метан, водород и аргон. Метана е с химическа формула СH4, при 800 градуса , метана се разлага на въглерод и 2 молекули водород. Този свободен въглерод се отлага върху повърхността. Основно графена се получва върху подложки от фолио от медно фолио с дебелина 25 микрона и фолио от никел с дебелина от 25 до 50 микрона. Използват се също и пластинки от силиций , които са покрити с мед. Това е пластинката от Силиции , силициев двуокис, които са покрити с мед тънък слой около 200 – 300 нанометра или никел. Тази пластинка с една такава кварцова пръчка се отмества до средата на пеща, където е най -равномерна температурата има така нареченото температурно плато, след което се регулират газовите потоци , газовите потоци се регулират с така наречените рота метри, които отчитат обема на този газ, който е постъпил в реакционното пространство в кубически сантиметър за минута. „

Оказва се че технологията за получаване на графен по такъв метод е изключително евтина и не изисква големи капиталовложения.

Професор Марин Господинов - Институт по физика на твърдото тяло към БАН

„ Оборудването е нещо което е много отдавана развито , тези процеси на поддържане на температура .. всичките тези газови , газовото стопанство вече е унифицирано до такава степен , че няма никакъв проблем да се развивате изключителна точност и прецизиране на такива параметри. … Един такъв слой се получава за 50 или 50 минути до 1 час, което понижава и цената, разход на материали и на енергия естествено. - А вие самия еднослоен ли графен получавате? Имаме и еднослоен имаме и повече слоеве графен."

Доцент Петър Рафаилов Институт по физика на твърдото тяло - Българска академия на науките

„ Единичен слой с въглеродни атоми с хексагонална решетка , обикновено се израства върху мед. т.е. медта има свойствата да стимулира израстването на единичен графенов слой върху себе си. И този вид графен е по- подходящ да се използва като покритие за електро оптични устройства, за всякакви сензорни екрани тъй като той има превъзходни проводящи свойства и е напълно прозрачен. т.е. може графически с научната фантастика все още да се предвиди, че един ден на негова основа могат да се произвеждат сматфони с дебелината на един лист хартия , които човек след като ги използва може да си ги сгъне и да си ги прибере в джоба.“

Осен , че наноматералът графен е прозрачен и същевременно електропроводим, учените са открили, че самият той в себе си притежава постоянен електрически заряд. Виктор Брагута доктор на физико математическите науки към Института по физиака на високите енергии в Русия. „ В графенът ако прибавим електрическо поле, всъщност то се ражда още докато графена се създава във вакуумна среда. Електронните дупки са тези които създават тока. Даже при температура равна на нула в отсъствие на заряд в графена съществува ток. „

професор Георги Младенов

„ Ако има изкривено място на графена, там това изглежда като магнитно поле , но това е от тия научните ефекти. Образува се все едно микро локално магнитно поле. „

Смята се ,че литиево йона батерия в комбинация с графен ще има много по – дълъг живот от обикновената такава батерия, очакванията към графена са да измести силиция и в бъдеще електрониката да бъде изградена изцяло от този нано материал.

Професор Марин Господинов - Институт по физика на твърдото тяло към БАН

„ Едно друго много важно приложение, което в момента конкурира и другите приложения, това е използването на графена като електрод в йонно литиевите батерии. Това е един от най големите проблеми в момента , съхранението на енергия.Т“Е. Акумулатори, там вече има изключително бърз напредък на създаването на йонно литиеви батерии на основата на графен, който може да бъде направен в различните форми и да бъде поставен в тези елементи за съхранение на енергия батерии. - т.е. зарежда по бързо самата батерия? -Да и по голям капацитет на самата батерия може да се осъществи поради малките размери в комбинация с йонно - литиевите елементи в една такава батерия.

Петър Петров ЕК

„ Има ясни приложения в екраните например , смята се че е е много перспективен от гледна точна на такива технологии на бъдещето като гъвкави екрани , електронна хартия би могъл да има много приложения и в областта на здравеопазването. Едно от нещата за които се търси решение е да речем произвеждане на изкуствена ретина по този начин хората, които са с намалено зрение то да бъде възстановено. „

професор Георги Младенов

Прозрачността и електропроводимостта е много важното …...... За дисплей, за слънчеви елементи , въобще прозрачен и проводящ слой е много нужен на много места. Всеки знае ,че дисплеите са това. „

професор Марин Господинов

„ Графенът е един милион пъти по – проводящ от медта например. Графена има един милион пъти по голяма възможност за по голяма плътност на тока от медния проводник. Това също когато се направи един електрод , защото това е с низко съпротивление , единия от електродите , които извежда тока към консуматорите на слънчевата енергия, тук графена има много по големи възможности. И предимство е, че той е изключително лек. Един грам графен може да покрие площ от 2 декара 640 квадратни метра. „

доцент Петър Рафаилов Институт по физика на твърдото тяло към БАН

„ Той има много интересни и дори не до край изследвани свойства като материал с определена пропускливост, примерно на едни газове да бъдат пропускани, други да бъдат задържани , затова и казваме мембрани , защото в много производства е нужно да имаме такива гранични повърхности .“

Както казахме по - рано този нано материал показва че притежава и огромна здравина.

Професор Марин Господинов - Институт по физика на твърдото тяло към БАН

„Например правят се опити да се направят тези ветрила на верените генератори , тези ветрила да се направят от елементи с участието на графен , които понижават изключително много първо разхода на алуминия и ли тези сплави на алуминия и понижават теглото. Графена е фактически неотровен с него няма да има никави проблеми с екологията , замърсяване на средата и така нататък. „

професор Георги Младенов

„Сравняват го с каптон , има един такъв материал , който замени титана, най -добър е защото може да спре куршум, те понеже са малки пластинките с които разполагат те, започват да стрелят със стъклени куршумчета .. и се оказва, че ако се направи бронежилетка от графин тя ще бъде много по – добра от всички съществуващи жилетки, защото енергията значи , куршума освен, че ще почне да минава, много бързо се предава на страни, той се и разтяга но няма да пропусне куршума, Заради необикновената си здравина и еластичност дори може да намери приложение в строителството. Медицината също възлага големи надежи на графена.

Професор Марин Господинов - Институт по физика на твърдото тяло към БАН

„В сензори в най различни сензори в медицината . Може да се използва в различни елементи, които се вкарват в човешкия организъм. Там вече има приложения. Голяма част от фирмите, които произвеждат медицинско оборудване вече разработват елементи на основата на графен или участието на графен."

  Петър Петров Съветник прес и медии в представителството на ЕК в София

„ Едно от нещата, които се търси решение е да речем произвеждане на изкуствена ретина , по този наин хората, които са с намалено зрение да, може то да бъде възстановено . „ Както вече споменахме, графенът е най-добрият проводник на електричество. Акумулаторна батерия направена от такъв материал ще може да се зарежда за рекордно кратко време. Батерия от графен за клетъчен телефон ще се зареди само за 5 секунди, батерия за лаптоп за 30 секунди , а електоавтомобил ще може да се зареди само за 2 минути. Графенът превъзхожда металите по прозрачност и също така е по-гъвкав от някои често използвани в момента материали. Именно прозрачността и гъвкавостта стават все по-търсени свойства на материалите в съвременната електроника. В допълнение, графеновите елементи се получават от разтвори, в резултат на което могат да се нанасят и при ниски температури с помощта на евтини технологии за печат. Заради всички тези свойства на този необикновен нано материал, за изследванията в близките десет години от Европейската комисия и Европейския съюз са предвидени да се отделят 1 милиард евро.

Петър Петров Съветник прес и медии в представителството на ЕК в София

„ Конкретно за графена , комисията насърчи създаването на проекта графен , който е обединение на научно изследователски институции, университети. Научни лаборатории, които се занимават с изследвания научни на свойствата на графена и също така бизнес организации , чиято цел е да намерят практически приложения на този нов наноматериал в живота. Идеята, е, че това откритие, което е с епохални размери което е направено в Европа и европа максимално трябва да се възползва от него за да може да създаде икономически растеж и добавена стойност за икономиките на Европа. Това е всъщност причината за това , да се финансира така добре от програмата за подкрепа на научните изследвания на ЕС“

Обяснението на свойства на графена обаче не може да бъде направено чрез общо приетите физични и химични закони. Оказва се че при нано материалите, какъвто се явява и графена протичат съвсем различни закономерности и те биха могли да бъдат обяснени само с квантовата механика и квантовата физика.

професор Георги Младенов

„Какво значи квантови закони започват да работят. Ами започва не само електрона да има заряд и да пренася заряд, защото той е наелектризиран и е много малка частица, 2 хиляди по малка от тази на водородното ядро например. Електрона започва да работи с вълновите си свойства … някога … е доказал ,че частиците имат и вълнови свойства. Ние сме свикнали да говорим за частици и вълни и ги считаме за различни неща. Например всеки знае, че звука е вълна ако застанеш зад едно здание и някой повика ти чуваш , защо чуваш защото вълната заобикаля ъгъла и не върви само по права линия“

Виктор Брагута доктор на физико математическите науки към Института по физика на високите енергии в Русия.

„ Ако ние се опитаме да създадем ефективна теория , която описва свойствата на графена , ще ни е необходимо да приложим квантовата теория на полетата, която казва, че графена е еквивалентен в определени енергетични диапазони, електроните и дупките, които се намират на двумерната повърхност, а взаимодействат тези електрони дупки с триизмерното колоново взаимодействие.“

професор Георги Младенов

„ Всичко започва да е различно до сега тока се провежда, просто местим електроните или дупки, което е същото и по този начин минава ток през един полупроводник и това е бързината. „

Виктор Брагута доктор на физико математическите науки към Института по физиака на високите енергии в Русия

. „ Графенът е такъв материал, който може да бъде изучен само благодарение на квантовата теория на ефектите и квантовата теория на полетата неговите електрони са безмасови. За да създадем и да изучим иначе такива безмасови електони е необходимо да се създадат много мощни установки , които да използват огромна енергия за да изучат безмасовия електрон. Това е електрон с такава енергия, която е много по – голяма от – неговата маса. Те се движат толкова бързо, че масата им практически не може да се установи, тя изчезва. За да се създаде такъв електрон който да се движи с така скорост е необходима огромна енергия, а ето че графена е такъв материал за който не е необходимо да се създава такава скъпа апаратура. Получава се ,че там вече има наличие на точно такива безмасови електрони . „

професор Георги Младенов

„ Има един парадокс на Клейн , който пък е много уникален. Там просто нещо като ускорител става . Електроните не срещат съпротивление . В обикновения метал какво става . Върви удря се. Пак върви и пак се удря , сблъсква се и това е движението му. Тука имаме едно балестично преминаване , също като хвърлиш камък и той лети като чели е свободно падащо тяло. Тука се оказва ,че той лети по тези определени направления без съпротивление и теоретиците са пресметнали,че при големи енергии, там дисперсията, разпространението е такова, че просто отблъскване няма . Там има други парадокси. Той преминава през тунела , през стена минава. Тунелното преминаване е това. Електрона върви през стената и може да се окаже оттам.а тука е още по – голяма вероятността за преминаване през такива стени.

„ Вече е открито че електроните на графена преминаващи по оптично влакно се държат почти както светлината, Откритието може да помогне при създаването на принципно нов вид електроника с почти нулева топлопроводимост. Открито е и че графена може да се използва за производство на електрически ток .

професор Георги Младенов

Той може да бъде протонна мембрана , сигурно сте чували за горивни клетки , топлинни или горивни клетки , който вместо да гориш бензина или метан. Водород преминава през такива слоеве и се получава електричество, и имаш електростанция, която не бучи не гърми , само се пуска от едната страна водород или метан от другата страна излиза енергия. Или пък литиевата батерия имат електроди и по средата има една мембрана, която трябва да пропуска само протони , за съжаление тя пропуска малко и водород и това намалява КПД-то. - Графина е идеалната такава мембрана защото пропуска само протони.

„ Казаното до тук показва, че графенът наистина е наноматеряла на бъдещето. Най - големите компании производители на електроника и микро електроника и компютърни технологии в цял свят вече са започнали да инвестират в графена и да го произвеждат. България също има възможност да развие своята икономика имено благодарене на графена, за целта нашите учени обаче първо трябва да разполагат с необходимата техника за да изучат до край свойствата му, а от там отново да се развие електронната ни и микроелектронната ни индустрия, която преди около 20 години спря своето развитие. Въпреки, че парите за наука, които се отделят от държавния ни бюджет са нищожни, българските учени продължават да работят и да експериментирам и с допотопната техника с която разполагат. Надеждата за развитието на научния ни потенциал са средствата от проекти.

loading...
Рейтинг: 3.5 звезди | 2 гласа | 7 точки | 1 коментара | 2772 прегледа
Публикувано на: 2016-02-25 21:08:37
Във:
Линк:
Име:
Коментар: (пишете на кирилица)
Enter secure code:
Подобни на: ПРОЕКТЪТ ГРАФЕН - НАНОТЕХНОЛОГИИ

Факт е полета на най-огромния въздушен съд ( Видео )
преди: 8 месеца / 2 гласа / 8 точки / 0 коментара / 255 прегледа
Вече е факт първият полет на най-уникалният въздушен съд. Огромното летателно средство полетя над Великобритания и остана във въздуха два часа. Летателното средство е най-голямото в света. Носи името Airlander 10 уникална комбинация от дирижабъл и самолет. Дълго е 92 метра. Може да достига височина до пет километра, да развива максимум 150 км/час, и да вдига до десет тона. Хелият в него способст ... още

Енергия на дружбата: в Унгария дадоха старт за строителството на АЕЦ с участието на Русия
преди: 3 седмици / 1 гласа / 3 точки / 0 коментара / 273 прегледа
Открита е площадката за строителството на унгарската АЕЦ «Пакш-2» с участието на руски специалисти, затова съобщиха властите на Унгария и руската държавна корпорация «Росатом». Специалистите потвърдиха, че отделеният участък е пригоден за строителството на нови енергоблокове. Официальните лица съобщават, че в скоро време те разчитат да получат и екологичен лиценз, защото всички параметри съответ ... още

Южен поток - тука има, тука нЕма! Москва пак опроверга информацията, че размразяват проекта!!!
преди: 1 година / 1 гласа / 3 точки / 0 коментара / 1039 прегледа
След днешната почти сензационна информация на Стандарт, че "Южен поток" ще бъде размразен в скоро време, ТАСС охлади страстите като съобщи, че промяна няма. “Статутът му остава без промяна, проектът е спрян“, заявил представител на министерството на енегретиката, цитиран от руската агенция.  Според вестник „Стандарт“, „подобен род сигнали /за размразяването на потока ... още

Лукарски за Южен поток: Проектът си стои, Русия си мълчи!!!
преди: 1 година / 1 гласа / 3 точки / 0 коментара / 568 прегледа
„Реално проектът не е замразен и не е бил прекратяван. Също нищо официално нямаше от руска страна и по отношение на публикациите и изявленията на най-високо ниво, че се прекратява „Южен поток” - така икономическият министър Божидар Лукарски се опита да замаже гафа в днешния ден, тръгнал от в. Стандарт и тиражиран по сайтовете, че се готви рестарт на строежа на тръбата. В предава ... още

Завера в Давос: Байдън и Порошенко се заканиха да блокират на всяка цена Северен поток-2!!!
преди: 1 година / 2 гласа / 7 точки / 0 коментара / 1019 прегледа
Президентът на Украйна Петро Порошенко и вицепрезидентът на САЩ Джоузеф Байдън по време на срещата в Давос са обсъдили проекта "Северен поток-2" и какви ефективни стъпки да предприемат за предотвратяване на неговото развитие. Това признава самият Порошенко на своята страница в Twitter. "В разговор withVP (акаунтът на Байдън) беше ясно заявено, че проектът "Северен поток-2 "е чисто политически и н ... още

Хостинг от Super Hosting
^ За SpoDeli.eu
^ UNI WEB MEDIA GROUP
Народна медия сподели.еу
placeholder
© 2012 - 2017 SpoDeli.eu V 1.0