Das Graphenblatt, das geht | Wissenschaft 2020

Anonim

Graphen macht in jeder Hinsicht große Fortschritte. Einer chinesischen Forschergruppe ist es gelungen, eine Graphenbahn zu schaffen, die buchstäblich auf sich selbst läuft oder sich vielmehr zurückfaltet und voranschreitet.

Das "Wundermaterial", an dem viel geforscht wird, um seine großen Vorteile zu nutzen und praktische Anwendungen zu erhalten, wurde von den Physikern der Donghua-Universität in Shanghai als eine Art Origami interpretiert. Die alte japanische Kunst des Faltens der Papierblätter ist die Grundlage der Demonstration, die im Video am Ende des Artikels gezeigt wird. Wasser und Licht. Die selbstfahrende Folie besteht aus Schichten von Graphenoxid, einer Variante des monoatomaren Materials, das 2004 von Andre Geim und Konstantin Novoselov entdeckt wurde und mit einer Verbindung aus Sauerstoff und Wasserstoff modifiziert wurde, die es für Wassermoleküle durchlässig macht. Diese Streifen wirken wie Schwämme, nehmen die Luftfeuchtigkeit auf und quellen entsprechend auf. Wenn sie Wärme oder nahem Infrarotlicht ausgesetzt sind, setzen sie die Flüssigkeit frei: Dabei ziehen sie sich zusammen und bewegen sich gefaltet auf der Auflagefläche vorwärts.

Der "natürliche" Roboter. Hongzhi Wang, Mitautor des Papiers, erklärt, dass "Wasser sehr schnell ein- und austritt", mit einer Zeit von 5 Sekunden für jede Faltung. So schufen sie an seiner Universität eine Art "natürlichen" Roboter, der von Licht angetrieben wird und sich zu einer Kiste zusammenzieht (immer sichtbar im Video unten). Zukünftige Anwendungen. Die Forschung ist ein wichtiger Wendepunkt beim Versuch, einzelne Atomblätter zu falten. Eines Tages wird es vielleicht möglich sein, zweidimensionale Strukturen zu schaffen, die sich in dreidimensionale Strukturen verwandeln lassen. Beispielsweise sollen Solarzellen in den Weltraum geschickt werden, um Licht in Energie umzuwandeln. Obwohl der Conversion-Level vorerst eher niedrig ist (1, 8%) und sich die nächsten Schritte auf die Verbesserung der Effizienz konzentrieren werden.

Die Studie wurde in Science Advances veröffentlicht.