Как стать автором
Обновить

Компания Samsung будет использовать графеновые батареи в своих смартфонах уже в 2021 году

Гаджеты Смартфоны Научно-популярное Энергия и элементы питания IT-компании


Компания Samsung готовит к релизу смартфон с батарейной технологией, которая позволит ему полностью зарядиться менее чем за полчаса.
Читать дальше →
Всего голосов 22: ↑21 и ↓1 +20
Просмотры 21K
Комментарии 59

Учёные изобрели способ массового производства графена

Научно-популярное Нанотехнологии Физика Будущее здесь


Графен, материал XXI века, который в сотни раз прочнее стали, но в разы легче, станет более доступным.

При всех удивительных свойствах графена, таких как его гибкость и электропроводность, которые делают его неоценимо важным для многих отраслей, единственным ограничением для его широкомасштабного применения является высокая цена.

Поэтому открытие, совершённое на днях учёными из Имперского колледжа Лондона, описанное в научной работе Real-time monitoring and hydrodynamic scaling of shear exfoliated graphene, должно существенно приблизить нас к высокотехнологичному будущему.
Читать дальше →
Всего голосов 17: ↑16 и ↓1 +15
Просмотры 13K
Комментарии 16

Найдена новая форма углерода толщиной в один атом – и это не графен

Научно-популярное Нанотехнологии Физика

Вверху: схема связей атомов углерода. Внизу – изображение, полученое с электронного микроскопа.

Учёные из Марбургского университета в Германии и университета Аальто в Финляндии получили новый материал из углерода – такой же тонкий, как графен, но состоящий из квадратов, шестиугольников и восьмиугольников, образующих упорядоченную решётку. Работа опубликована в журнале Science.

Углерод может существовать в различных формах. Кроме давно известных алмаза и графита, в последнее время учёные находят его новые формы с удивительными свойствами. К примеру, графен толщиной в один атом – это тончайший из известных материалов. Его необычные свойства делают его кандидатом на такие интересные варианты применения, как электроника будущего и высокотехнологичные инженерные проекты. В графене каждый атом соединяется с тремя своими соседями, что даёт сеть из шестиугольных сот. В теории атомы углерода могут порождать и другие плоские ячеистые структуры, соединяясь с тремя соседними атомами.
Читать дальше →
Всего голосов 46: ↑44 и ↓2 +42
Просмотры 19K
Комментарии 15

Ученые записали изображение электрических полей бьющегося сердца при помощи графена

Научно-популярное Физика

Физики из Калифорнийского университета в Беркли и Стэнфордского университета смогли записать электрическую активность бьющегося сердца при помощи листа графена. Преимущество графена состоит в том, что, в отличие от электродов, которые измеряют напряжение только в одной точке, он измеряет электрическую активность всей исследуемой ткани.

Читать далее
Всего голосов 17: ↑17 и ↓0 +17
Просмотры 6K
Комментарии 0

В графене обнаружен новый механизм сверхпроводимости

Научно-популярное Физика Квантовые технологии
Исследователи из Центра теоретической физики комплексных систем при Институте базовых наук в Южной Корее сообщили об открытии нового механизма сверхпроводимости в графене. Он достигается совмещением графена с двумерным конденсатом Бозе-Эйнштейна. Работа была опубликована в журнале 2D Materials.

При сверхпроводимости после понижения температуры до определённого порогового значения электрическое сопротивление материала падает до нуля. Общепризнанным сегодня объяснением работы почти всех сверхпроводников является теория Бардина — Купера — Шриффера (теория БКШ). Согласно теории, в решётке образуются куперовские пары электронов, которые начинают вести себя как бозоны и перестают сталкиваться с решёткой. В результате их конденсации появляется сверхпроводимость.

Хотя графен прекрасно проводит электричество, сверхпроводимость по БКШ в нём не наблюдается, поскольку он подавляет взаимодействие электронов с фотонами. По этой же причине большинство хорошо проводящих ток материалов (золото, медь) — плохие сверхпроводники.


Гибридная система, состоящая из электронного газа в графене (верхний слой), отделённого от двумерного конденсата Бозе-Эйнштейна, представляемого непрямыми экситонами (синий и красный слои). Электроны в графене связываются с экситонами силами Кулона.
Читать дальше →
Всего голосов 28: ↑22 и ↓6 +16
Просмотры 7.3K
Комментарии 6

Графен может стать «чистым и безграничным» источником энергии

Научно-популярное Физика Будущее здесь

Учёные сообщили, что они обнаружили необычное свойство графена, которое означает, что он может стать «чистым и безграничным» источником энергии в будущем.

Учёные из Университета Арканзаса изучали движение графена, состоящего из одного слоя атомов углерода, который был впервые обнаружен в 2004 году.

Графен является двухмерным материалом, которого не должно существовать. Но благодаря лазейке, а именно, что атомы углерода, из которых состоит графен, колеблются, он может существовать. Это известно как броуновское движение.

Читать далее
Всего голосов 44: ↑27 и ↓17 +10
Просмотры 46K
Комментарии 95

Первый тачскрин из графена

Научно-популярное
Группа исследователей из Кореи и Японии объявила, что нашла простой способ производства в промышленных масштабах двумерной графеновой плёнки. Этот материал более дёшев, прозрачен и прочен, чем оксид индия-олова (ITO), используемый сейчас в качестве прозрачного проводника. Графен вообще не подвержен какому-либо распаду и имеет неограниченный срок службы. Сырьё для производства практически бесплатно.

Графен — это углеродная плёнка толщиной всего в 1 атом, в которой атомы углерода образуют гексагональную решётку, подобную пчелиным сотам. Графеновая плёнка была открыта в 2005 году группой учёных из Манчестерского университета (Новосёлов, Гейм, Морозов и др.). Спустя пять лет после открытия, похоже, найден первый приемлемый способ её производства.
Читать дальше →
Всего голосов 73: ↑72 и ↓1 +71
Просмотры 1.4K
Комментарии 127

Электроны в кремнии разогнали до 0,3% скорости света

Научно-популярное
Инженеры из Пхоханского университета науки и технологии (Южная Корея) установили новый рекорд скорости электронов в кремнии. Благодаря покрытию графеновой плёнкой удалось повысить скорость частиц примерно в 20 раз по сравнению с обычными транзисторами, а именно — до 0,3% скорости света в вакууме.

Таким образом, даже на существующей технологической базе возможно создание процессоров с частотой в 20 раз выше нынешней. Так называемый «быстрый кремний» будет проще производить на существующих фабриках, чем полностью графеновые процессоры.

Феноменальные свойства графеновой плёнки толщиной 1 атом известны с момента её открытия в 2005 году В этом уникальном материале электрические заряды ведут себя как релятивистские частицы с нулевой эффективной массой, то есть теоретически могут перемещаться со скоростью света. Поэтому графен имеет при комнатной температуре наилучшую проводимость из всех известных материалов.
Читать дальше →
Всего голосов 66: ↑58 и ↓8 +50
Просмотры 873
Комментарии 80

Нобелевская премия по физике

Научно-популярное
Сегодня ее присудили двум ученым (Андрею Гейм и Константину Новосёлову ) из России за открытие графена.
Вообще над графеном работает коллаборация ученных из разных стран, но премию получили эти двое. Спустя всего несколько лет после открытия графена (это очень мало) наметились области его применения в реальной жизни:
На основе графена — пленки толщиной в 1 атом будут разработаны новые тачскрины. Если вам интересно узнать что такое графен более подробно и из из первых уст рекомендую видео лекцию Михаила Кацнельсона, ученого из Нидерландов, который работает в этой же коллаборации.
Всего голосов 26: ↑21 и ↓5 +16
Просмотры 485
Комментарии 5

Графен — прошлое, настоящее, будущее

Блог компании Samsung
imageВ этом году Нобелевевская премия в области физики была присуждена ученым, нашим соотечественникам — Константину Новоселову и Андрею Гейму, за инновационные эксперименты с двухмерным материалом — графен.

Одним из главных и важнейших свойств графена является его толщина, она составляет всего один атом. Несмотря на такую скромную толщину, прочность материала в сотни раз превышает прочность стали.

Помощь в создании и продвижении материала ученым оказывала компания Samsung.
Читать дальше →
Всего голосов 113: ↑102 и ↓11 +91
Просмотры 35K
Комментарии 97

По мнению физиков, графен может генерировать массу

Научно-популярное
Закон сохранения массы, изобретённый Ньютоном, утратил свою актуальность более полувека назад. С появлением квантовой физики стало понятно, что он является только частным и ограниченным случаем закона сохранения энергии и не всегда выполняется. При поступлении энергии в систему масса увеличивается и наоборот. Например, при нагревании утюга его масса увеличивается, а при термоядерных реакциях внутри Солнца масса получившегося гелия меньше, чем масса водорода. В случае с утюгом энергия поглощается, а в случае с Солнцем — выделяется.

Необычные свойства графена (а именно то, что электроны в графене предположительно ведут себя как фермионы Дирака с нулевой эффективной массой — релятивистские частицы) дали богатую пищу для размышлений физикам-теоретикам. Например, группа физиков из Саудовской Аравии и Марокко выдвинула интересную теорию, в которой предположительные свойства графена объединены с теорией струн, а именно — с гипотезой о компактификации измерений.
Читать дальше →
Всего голосов 130: ↑102 и ↓28 +74
Просмотры 931
Комментарии 112

Найдена альтернатива кремнию, лучшая чем графен

Научно-популярное
image
С помощью нового материала, исследованного в Швейцарии и получившего название молибденит, могут быть созданы еще более миниатюрные и энергоэффективные электронные чипы. 30 января ученые из лаборатории наноразмерной электроники и структур политехнической школы в Лозанне (EFPL) опубликовали в журнале Nature Nanotechnology исследование, показывающее, что этот материал имеет явные преимущества по сравнению с традиционными кремнием и графеном при использовании его в электронике.
Читать дальше →
Всего голосов 112: ↑108 и ↓4 +104
Просмотры 2.1K
Комментарии 121

Создан высокопроизводительный графеновый транзистор

Научно-популярное Нанотехнологии


Графен — перспективный наноматериал для разработки новых устройств, и практически ежедневно случаются события, говорящие о прогрессе его исследований. Немецкие ученые университета Эрлангена-Нюрнберга поставили более значительную веху: путем обычной литографической гравировки были созданы высокопроизводительные монолитные графеновые транзисторы, что может стать отправной точкой некремниевой электроники.

Графен обладает целым рядом необычных свойств, и среди них есть высокая проводимость — наиболее высокая из открытых веществ. Согласно ранним демонстрациям от IBM, графеновые транзисторы могут иметь частоту коммутации в районе 100 гигагерц и до нескольких терагерц. Но графен не обладает запрещенной зоной, то есть не может открываться и закрываться под воздействием тока или напряжения, поэтому создание транзистора на его основе было осложнено.
Читать дальше →
Всего голосов 61: ↑57 и ↓4 +53
Просмотры 11K
Комментарии 33

В новый микроскоп IBM видно межатомные связи в молекуле

Блог компании IBM Обработка изображений *


Научно-исследовательское подразделение IBM Research в Цюрихе опубликовало картинки, которые удалось сгенерировать с помощью сканирующего атомно-силового микроскопа (АСМ). На изображениях можно различить отдельные атомы углерода в шарообразной молекуле C60. Видны даже химические связи между атомами, то есть перекрывающиеся электронные облака («размазанные» электроны, в терминологии Шрёдингера).
Читать дальше →
Всего голосов 207: ↑200 и ↓7 +193
Просмотры 137K
Комментарии 220

Nokia начинает работу с графеном

Разработка систем связи *
Перевод
Забудьте об алмазах, теперь графен — самый прочный материал в мире. И все разработчики уже хотят «повертеть его в руках». Кажется, Nokia хочет быть первой в графеновой гонке. Финский производитель телефонов сообщил сегодня, что получил $1.35 миллиарда долларов от Европейского союза на исследования суперматериала в течение 10 лет.


Читать дальше →
Всего голосов 80: ↑74 и ↓6 +68
Просмотры 48K
Комментарии 58

Динамики на основе графена — потенциальная революция в аудиотехнике

Физика Звук


Учёные из университета Беркли создали наушники на основе графена.
Благодаря выдающимся физическим и электрическим свойствам этого материала, даже опытный образец без каких-либо оптимизаций выдал частотные характеристики, сопоставимые с характеристиками современных коммерческих продуктов.
Подробности
Всего голосов 71: ↑69 и ↓2 +67
Просмотры 53K
Комментарии 29

Память на основе графена и молибденита

Компьютерное железо

Учёные из EPFL (Федеральная политехническая школа Лозанны) создали прототип памяти, которая может иметь большой потенциал.
Читать далее
Всего голосов 46: ↑40 и ↓6 +34
Просмотры 28K
Комментарии 16

Графеновый фотосенсор в 1000 раз чувствительнее к свету, чем КМОП и ПЗС

Компьютерное железо Фототехника


Группа учёных под руководством доцента Ван Цицзе (Wang Qijie) из Наньянского технологического университета (Сингапур) заявила о разработке фотодетектора на основе графена. Он по всем параметрам превосходит нынешние КМОП- и ПЗС-сенсоры, примерно в 1000 раз более чувствителен к свету, чем созданные ранее экспериментальные графеновые фотодетекторы, потребляет в 10 раз меньше энергии и в 5 раз дешевле, чем современные КМОП-матрицы.
Читать дальше →
Всего голосов 128: ↑112 и ↓16 +96
Просмотры 66K
Комментарии 190

Учёные создали графеновый транзистор с частотой работы 427 ГГц

Научно-популярное Нанотехнологии
К сожалению, в отличие от обычных полупроводников, находящих широкое практическое применение, графен, материал, на который в последнее время возлагаются большие надежды, не имеет запрещённой зоны, что означает сложности или полную невозможность построения транзистора нового поколения на его основе. Гуаньсюн Лю и его коллеги заявили, что они нашли обходной путь, отличный от используемого в обычных транзисторах.

За последние пять десятков лет развитие кремниевой электроники во многом происходит благодаря уменьшению отдельных компонентов на кристалле. Однако, всему есть свои пределы, и эксперты считают, что подобное продлится не далее 2026 года. Учёные всего мира находятся в активном поиске материала, способного заменить кремний, и часто взоры обращаются на графен.

В полупроводниках, используемых в транзисторах, существуют, как и в любых твёрдых материалах, зона энергии, в которой электроны могут свободно течь, что делает их проводником и «открывает» их, и зона, в которой их движение невозможно, что вызывает «закрытие». Для открытия и перехода в состояние зоны проводимости требуется относительно малое количество энергии. Именно эти свойства определяют принципы и характеристики полупроводниковых транзисторов. Однако, отсутствие у графена запрещенной зоны серьёзно ограничивает его использование в качестве транзистора: у графена нет областей энергии, которыми не может обладать электрон в кристалле. На практике это означает невозможность «отключить» графеновый транзистор.
Читать дальше →
Всего голосов 74: ↑66 и ↓8 +58
Просмотры 48K
Комментарии 37

Первый кремниевый ионистор

Энергия и элементы питания Нанотехнологии
Всем известны свойства ионисторов — эти электрохимические устройства сочетают свойства конденсаторов и химических батарей. Они способны очень быстро заряжаться/разряжаться и хранить гораздо больше энергии, чем обычные конденсаторы, за счёт уникальной особенности — двойного слоя ионов и противоионов, которые выполняют роль обкладки электролита.

Никто раньше не мог предположить, что возможно создание ионисторов из кремния, без применения химического электролита. Однако, научная статья в журнале Scientific Reports от 22.10.2013 г свидетельствует о том, что учёным из университета Вандербильта удалось это сделать. Они впервые в мире создали кремниевый ионистор методом травления кремниевой подложки и покрытия «вафли» графеном.

Сложно даже описать, какие перспективы это сулит для мобильной электроники, ведь теперь хранить заряд можно непосредственно на микросхеме, без необходимости заряжать химический аккумулятор! Представьте солнечные батареи, которые запасают заряд и выдают электричество круглые сутки. Мобильный телефон или ноутбук, который заряжается за несколько секунд и работает неделю без подзарядки или, наоборот, может разрядиться за секунду, как электрошокер. И это только самые очевидные примеры.
Читать дальше →
Всего голосов 82: ↑69 и ↓13 +56
Просмотры 42K
Комментарии 47