گرافین کیا ہے؟ ایک ناقابل یقین جادوئی مواد

حالیہ برسوں میں، سپر میٹریل گرافین پر بہت زیادہ توجہ دی گئی ہے۔ لیکن گرافین کیا ہے؟ ٹھیک ہے، ایک مادہ کا تصور کریں جو سٹیل سے 200 گنا زیادہ مضبوط ہے، لیکن کاغذ سے 1000 گنا ہلکا ہے۔
2004 میں، مانچسٹر یونیورسٹی کے دو سائنس دانوں، آندرے گیم اور کونسٹنٹن نوووسیلوف نے گریفائٹ کے ساتھ "کھیل" کیا۔ جی ہاں، وہی چیز جو آپ کو پنسل کی نوک پر ملتی ہے۔ وہ مواد کے بارے میں متجسس تھے اور جاننا چاہتے تھے کہ کیا اسے ایک تہہ میں ہٹایا جا سکتا ہے۔ تو انہیں ایک غیر معمولی ٹول ملا: ڈکٹ ٹیپ۔
ہیم نے بی بی سی کو بتایا کہ "آپ گریفائٹ یا میکا کے اوپر [ٹیپ] بچھاتے ہیں اور پھر اوپر کی تہہ کو چھیل دیتے ہیں۔" گریفائٹ فلیکس ٹیپ سے اڑتے ہیں۔ پھر ٹیپ کو آدھے حصے میں فولڈ کریں اور اسے اوپر والی شیٹ پر چپکائیں، پھر انہیں دوبارہ الگ کریں۔ پھر آپ اس عمل کو 10 یا 20 بار دہرائیں۔
"ہر بار جب فلیکس پتلے اور پتلے فلیکس میں ٹوٹ جاتے ہیں۔ آخر میں، بہت پتلی فلیکس بیلٹ پر رہتے ہیں. آپ ٹیپ کو تحلیل کرتے ہیں اور سب کچھ تحلیل ہوجاتا ہے۔
حیرت انگیز طور پر، ٹیپ کے طریقہ کار نے حیرت انگیز کام کیا۔ یہ دلچسپ تجربہ سنگل لیئر گرافین فلیکس کی دریافت کا باعث بنا۔
2010 میں، ہیم اور نوووسیلوف کو گرافین کی دریافت کے لیے طبیعیات کا نوبل انعام ملا، یہ ایک ایسا مواد ہے جو کاربن کے ایٹموں پر مشتمل ہے جو چکن کے تار کی طرح ہیکساگونل جالی میں ترتیب دیا گیا ہے۔
گرافین کے حیرت انگیز ہونے کی ایک اہم وجہ اس کی ساخت ہے۔ قدیم گرافین کی ایک پرت کاربن ایٹموں کی ایک پرت کے طور پر ظاہر ہوتی ہے جو ہیکساگونل جالی ساخت میں ترتیب دی گئی ہے۔ یہ جوہری پیمانے پر شہد کے چھتے کا ڈھانچہ گرافین کو اس کی متاثر کن طاقت دیتا ہے۔
گرافین ایک الیکٹریکل سپر اسٹار بھی ہے۔ کمرے کے درجہ حرارت پر، یہ کسی بھی دوسرے مواد سے بہتر بجلی چلاتا ہے۔
ان کاربن ایٹموں کو یاد ہے جن پر ہم نے تبادلہ خیال کیا تھا؟ ٹھیک ہے، ان میں سے ہر ایک کا ایک اضافی الیکٹران ہے جسے پائی الیکٹران کہتے ہیں۔ یہ الیکٹران آزادانہ طور پر حرکت کرتا ہے، جس سے اسے گرافین کی متعدد تہوں کے ذریعے کم مزاحمت کے ساتھ ترسیل کرنے کی اجازت ملتی ہے۔
میساچوسٹس انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی (MIT) میں گرافین کے بارے میں حالیہ تحقیق نے تقریباً جادوئی چیز دریافت کی ہے: جب آپ تھوڑا سا (صرف 1.1 ڈگری) گرافین کی دو تہوں کو سیدھ سے باہر گھماتے ہیں، تو گرافین ایک سپر کنڈکٹر بن جاتا ہے۔
اس کا مطلب ہے کہ یہ مزاحمت یا گرمی کے بغیر بجلی چلا سکتا ہے، کمرے کے درجہ حرارت پر مستقبل میں سپر کنڈکٹیویٹی کے لیے دلچسپ امکانات کو کھولتا ہے۔
گرافین کی سب سے زیادہ متوقع ایپلی کیشنز میں سے ایک بیٹریوں میں ہے۔ اس کی اعلی چالکتا کی بدولت، ہم گرافین بیٹریاں تیار کر سکتے ہیں جو جدید لیتھیم آئن بیٹریوں سے زیادہ تیزی سے چارج ہوتی ہیں اور زیادہ دیر تک چلتی ہیں۔
سام سنگ اور ہواوے جیسی کچھ بڑی کمپنیاں پہلے ہی یہ راستہ اختیار کر چکی ہیں، جس کا مقصد ان ترقیوں کو ہمارے روزمرہ کے آلات میں متعارف کرانا ہے۔
"2024 تک، ہم توقع کرتے ہیں کہ گرافین کی مصنوعات کی ایک رینج مارکیٹ میں آجائے گی،" اینڈریا فراری، کیمبرج گرافین سینٹر کی ڈائریکٹر اور گرافین فلیگ شپ کی محقق نے کہا، جو یورپی گرافین کے ذریعے چلائی جانے والی ایک پہل ہے۔ کمپنی مشترکہ منصوبوں میں 1 بلین یورو کی سرمایہ کاری کر رہی ہے۔ منصوبوں یہ اتحاد گرافین ٹیکنالوجی کی ترقی کو تیز کرتا ہے۔
فلیگ شپ کے ریسرچ پارٹنرز پہلے ہی گرافین بیٹریاں بنا رہے ہیں جو آج کی بہترین ہائی انرجی بیٹریوں کے مقابلے میں 20% زیادہ صلاحیت اور 15% زیادہ توانائی فراہم کرتی ہے۔ دیگر ٹیموں نے گرافین پر مبنی شمسی خلیات بنائے ہیں جو سورج کی روشنی کو بجلی میں تبدیل کرنے میں 20 فیصد زیادہ موثر ہیں۔
اگرچہ کچھ ابتدائی مصنوعات ہیں جنہوں نے گرافین کی صلاحیت کو بروئے کار لایا ہے، جیسے کہ ہیڈ اسپورٹس کا سامان، بہترین ابھی آنا باقی ہے۔ جیسا کہ فیراری نے نوٹ کیا: "ہم گرافین کے بارے میں بات کرتے ہیں، لیکن حقیقت میں ہم بہت سے اختیارات کے بارے میں بات کر رہے ہیں جن کا مطالعہ کیا جا رہا ہے۔ حالات درست سمت میں آگے بڑھ رہے ہیں۔"
اس مضمون کو مصنوعی ذہانت کی ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے اپ ڈیٹ کیا گیا ہے، حقائق کی جانچ پڑتال کی گئی ہے، اور HowStuffWorks ایڈیٹرز کے ذریعے ترمیم کی گئی ہے۔
کھیلوں کا سامان بنانے والی کمپنی ہیڈ نے یہ حیرت انگیز مواد استعمال کیا ہے۔ ان کا گرافین ایکس ٹی ٹینس ریکیٹ اسی وزن میں 20 فیصد ہلکا ہونے کا دعویٰ کرتا ہے۔ یہ واقعی انقلابی ٹیکنالوجی ہے!
`;t.byline_authors_html&&(e+=`作者：${t.byline_authors_html}`),t.byline_authors_html&&t.byline_date_html&&(e+=” | “),t.byline_date_html&&(e+=t.byline_date_html)؛ .ReplaceAll('”pt','”pt'+t.id+”_”); واپس کریں e+=`\n\t\t\t\t