Теги → графен
Быстрый переход

Китайский автопром начнёт осваивать «графеновые» аккумуляторы до конца года

Необычные свойства графена обещают улучшить массу технических характеристики аккумуляторов. Наиболее ожидаемая из них ― за счёт лучшей проводимости электронов в графене ― это быстрая зарядка аккумуляторов. Без заметных прорывов на этом направлении электромобили будут оставаться менее комфортными при регулярной эксплуатации, чем машины на двигателях внутреннего сгорания. Ситуацию в этой области скоро обещают переломить китайцы.

Как сообщает интернет-ресурс cnTechPost, крупный китайский производитель автомобилей компания Guangzhou Automobile Group (GAG) намерена до конца года запустить в массовое производство автомобильные аккумуляторы на основе графена. Подробности о разработке не сообщается. На данный момент известно лишь, что в основе «графеновых» аккумуляторных ячеек будет использован «трехмерный структурный графен» 3DG.

Технология 3DG разработана китайской компанией Guangqi и защищена патентами. Компания GAG заинтересовалась графеном применительно к аккумуляторам в 2014 году. На каком-то этапе исследований под крыло китайского автогиганта попала компания Guangqi и в ноябре 2019 года были представлены перспективные «графеновые» аккумуляторы с функцией сверхбыстрой зарядки. По словам производителя, аккумуляторы на основе 3DG-материала заряжаются до 85 % ёмкости всего за 8 минут. Это привлекательный показатель для эксплуатации электромобиля.

Данные о возможностях «графеновых» аккумуляторов собраны после опытной эксплуатации и тестирования новых аккумуляторных ячеек, модулей и блоков батарей как отдельно, так и в составе электромобиля. Как утверждает производитель, «срок службы и безопасность использования аккумуляторов Super Fast Battery соответствуют стандартам эксплуатации». Массовое производство «графеновых» аккумуляторов начнётся в конце текущего года. В автомобилях Guangzhou Automobile Group, скорее всего, новинка пропишется уже в следующем году.

Учёные испытали прототип солнечного паруса из графена

Графен может стать основой для солнечных парусов межпланетных и межзвёздных кораблей. Условным двигателем таких судов станет солнце или орбитальные лазерные платформы. Это освободит корабль от необходимости нести огромный запас топлива и мощнейшие двигатели. Идея настолько заманчивая, что опыты в данном направлении не прекращаются.

Новый прототип солнечного паруса разработала группа исследователей из Делфтского технического университета (Delft University of Technology) и эстонского стартапа Scale Nanotech. Прототип паруса размером с небольшую монету был испытан в условиях микрогравитации в 146-метровой башне ZARM Бременского университета. Во время падения в трубе башни в контейнере с испытательным оборудованием на несколько секунд возникает невесомость. Это даёт возможность проводить эксперименты, в которых важно отсутствие сильной гравитационной составляющей.

Во время искусственной невесомости лазер мощностью 1 Вт смог придать графеновой «монете» ускорение 1 м/с2. Фотоны в лазерном луче ударяли в поверхность прототипа графенового паруса и успешно разгоняли его. Статья об эксперименте была опубликована а журнале Acta Astronautica. Само исследование проводилось при поддержке Европейского космического агентства.

Разработка солнечного паруса для космических полётов ведётся не первый год. В 2010 году Япония запустила экспериментальный космический корабль IKAROS с парусом площадью 196 м2. В прошлом году американская некоммерческая организация «Планетарное общество» с третьей попытки запустило на орбиту Земли спутник LightSail 2 с солнечным парусом.

Новая разработка, в отличие от прежних, опирается на графен как основной материал паруса. Точнее, учёные предложили двухслойный материал. Один слой паруса ― это тончайшая, «атомарной» толщины, 2D-плёнка, к тому же для снижения веса перфорированная, а второй слой ― это слой графена, который перекрывает все отверстия в базовой плёнке. Парус получается сплошным, лёгким и прочным. Отражающим слоем работает вся его поверхность.

По подсчётам учёных, предложенный графеновый солнечный парус вполне может стать основой проекта Breakthrough Starshot для отправки межзвёздного парусного корабля к Альфе Центавра. Из расчёта 14 м2 паруса на четыре грамма полезной нагрузки аппарат мог бы достичь другой звёздной системы за 30 лет на скорости 15 % от скорости света при помощи лазера мощностью 8,5 ГВт.

Сломать, чтобы улучшить: дефектный графен может заменить платину в батареях и не только

Углерод широко используется в электрохимии. Новый тип углеродных электродов в виде графена обещает намного полнее раскрыть потенциал этого вещества. Датчики, солнечные панели, аккумуляторы ― всё это и многое другое благодаря исследованию свойств графена может стать лучше. Не в последнюю очередь это произойдёт благодаря новым теоретическим изысканиям российских учёных.

Иллюстрация. Дефектный графен. Дизайнер Дарья Сокол, пресс-служба МФТИ

Иллюстрация. Дефектный графен. Дизайнер Дарья Сокол, пресс-служба МФТИ

Ученые из МФТИ, Сколтеха и Объединенного института высоких температур РАН теоретически исследовали и подвели фундаментальную научную основу под такое явление, как перенос электрона на поверхности графена с дефектами структуры. Вариантов нарушения упорядоченной структуры графена может быть несколько: одиночная и двойная вакансии, дефект Стоуна-Уэльса, примесный атом азота, -O- и -OH группы. Каждое из изменений оказывает значительное влияние на скорость переноса.

Что это даёт? Как выяснилось и было доказано теоретически, привнесение дефектов в идеальный графеновый лист ведёт к росту плотности электронных состояний на границах раздела графен/раствор. Это катализирует процесс переноса электронов. Рост скорости переноса может достигать 10-кратного значения. Окислительно-восстановительные реакции в присутствии дефектного графена начинают идти намного быстрее.

Идеальный графен

Идеальный графен

Дефектный графен получает шанс стать дешёвым заменителем платиновых или иридиевых катализаторов в топливных элементах и металл-воздушных батареях. Другое возможное применение графена с дефектами ― это электрохимические датчики. В зависимости от типа дефекта, как доказали учёные, перенос электронов можно выборочно ускорить на определенный класс реагентов в растворе. Датчики смогут срабатывать даже на исчезающе небольшое присутствие в воздухе или растворах опасных веществ.

Данные об исследовании были опубликованы в журнале Electrochimica Acta. Осталось дождаться экспериментального подтверждения теоретических выкладок.

Сделано в России: предложен новый способ получения графена для гибкой электроники

Специалисты Томского политехнического университета (ТПУ) предложили новую технологию получения графена, которая, как ожидается, поможет в создании гибкой электроники, передовых сенсоров и пр.

В работах приняли участие учёные из Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий, Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов, Инженерной школы природных ресурсов ТПУ. Содействие оказали исследователи из Германии, Голландии, Франции и Китая.

Российским специалистам впервые удалось успешно модифицировать графен, комбинируя два метода: функционализацию солями диазония и лазерную обработку. Ранее комбинация этих двух методов для модификации графена не использовалась никем.

Художественная иллюстрация процесса удаления солей диазония (обозначены красным) с графена с помощью лазера / ТПУ

Художественная иллюстрация процесса удаления солей диазония (обозначены красным) с графена с помощью лазера / ТПУ

Полученный в результате материал обладает рядом свойств, которые открывают широчайшие возможности по его применению. В частности, говорится о хорошей проводимости, стойкости к деградации и коррозии в воде, а также об отличной устойчивости на изгиб.

Предполагается, что методика будет востребована при производстве гибких электронных устройств будущего и различных датчиков следующего поколения. Кроме того, результаты исследования могут помочь в создании качественно новых материалов.

Подробнее о проделанной работе можно узнать здесь

Русско-японский графеновый материал принципиально улучшает флеш-память

Группа учёных Национального исследовательского технологического университета «Московский институт стали и сплавов» и Национального института квантовых наук и радиологии (Япония) разработала материал, способный существенно увеличить плотность записываемой информации на флеш-накопители.

Новый материал также полностью снимает лимит перезаписи, что позволит внедрить устройства на его основе в актуальную технологию Big Data. Учёные использовали комбинацию из графена и полуметаллического сплава Гейслера Co2FeGaGe (кобальт-железо-галлий-германий). Статья о его разработке опубликована в журнале Advanced Materials.

Сегодня традиционными являются накопители, где информация переносится электрическим током — это флеш-карты, SSD и HDD. Многообещающей альтернативой является спинтроника, где управление информацией реализуется не только посредством заряда электронов, но и при помощи тока спинов — собственных моментов импульса электронов.

В спинтронике устройства работают на принципе магнитного сопротивления: имеются три слоя, первый и третий из которых ферромагнитные, а средний — немагнитный. Проходя через такую структуру, электроны, в зависимости от их спина, по-разному рассеиваются, что влияет на результирующее сопротивление. Увеличение или уменьшение магнитного сопротивления позволяет управлять информацией при помощи стандартных логических битов 0 и 1.

Ранее в устройствах магнитной памяти не использовался графен: при попытках изготовления таких слоистых материалов атомы углерода вступали в реакцию с магнитным слоем, что приводило к изменению его свойств. Благодаря тщательному подбору состава сплава Гейслера, а также методов его нанесения, удалось создать более тонкий образец по сравнению с предшествующими аналогами. Это, в свою очередь, существенно повысило ёмкость устройств магнитной памяти без увеличения их физических размеров. 

«Данная работа стала возможна благодаря тесному международному взаимодействию. Японский коллектив, возглавляемый доктором Сейджи Сакаем, проводит уникальные эксперименты, в то время как наша группа занимается теоретическим описанием полученных данных. Мы сотрудничаем уже много лет и получили ряд важных результатов. Японским коллегам впервые удалось получить слой графена атомарной толщины на слое полуметаллического ферромагнитного материала и измерить его свойства, — пояснил руководитель научной группы доктор физико-математических наук Павел Сорокин.

Особенность используемого в гетероструктуре сплава проявляется в стопроцентной спиновой поляризации на уровне Ферми, что является необходимым условием для использования его в спинтронных устройствах», — добавил научный сотрудник Константин Ларионов.

«В исследованной нами гетероструктуре графен не вступает в химическое взаимодействие с магнитным материалом, что позволяет сохранить его уникальные проводящие свойства», — заключил старший научный сотрудник Захар Попов.

Следующие шаги ученых — масштабирование экспериментального образца и дальнейшая модификация структуры элемента.

Графеновый литиево-ионный аккумулятор почти готов к производству

Технологический стартап из Лос-Анджелеса Real Graphene сообщил о готовности выпускать литиево-ионные аккумуляторы с выдающимися свойствами. Разработчики обещают изменить представление об аккумуляторах, но пока мы видим очередной «завтрак» без какой-либо гарантии на скорый прорыв.

BONNINSTUDIO/Shutterstock

BONNINSTUDIO/Shutterstock

Компания Real Graphene выпускает обычные литиево-ионные аккумуляторы в виде внешних источников питания (Power Bank). Например, продукция Real Graphene представлена на сайте Amazon в виде аккумуляторов ёмкостью 10 000 мА·ч стоимостью $90. Утверждается, что это самые быстро заряжающиеся Power Bank в данном магазине, способные восполнить заряд за 50 минут. Но не стоит искать в них графен. Компания Real Graphene, если верить словам руководства, только ищет связи с производителями смартфонов и аккумуляторов для продвижения новых разработок на уровень коммерческих изделий.

Производство литиево-ионных аккумуляторов с графеном компания обещает начать как можно скорее. Через несколько недель для этой цели будет запущена краудфандинговая кампания. Планируется первым выпустить аккумулятор G-100 ёмкостью 10 000 мА·ч стоимостью $90 (плюс $15 за 100-Вт зарядное устройство на специальном чипсете). Позже будет выпущен аккумулятор G-100 Max ёмкостью 20 000 мА·ч. За счёт использования в структуре этих аккумуляторов графена время полного заряд сократится, соответственно, до 20 минут для модели G-100 и до 40 минут для модели G-100 Max с вдвое большей ёмкостью.

Обычный внешний аккумулятор компании Real Graphene

Обычный внешний аккумулятор компании Real Graphene

Кроме рекордного времени заряда аккумуляторы с графеном обещают выдержать большее число циклов полного заряда и разряда ― до 1500 вместо 300–500 циклов для обычных литиево-ионных аккумуляторов. И всё это может окажется доступным для покупки до конца текущего года. Когда подобные аккумуляторы появятся в смартфонах, сказать не берётся никто. В то же время компания Real Graphene разрабатывает литиево-ионные аккумуляторы с графеном для умных часов и других мобильных гаджетов, которым тоже не помешает быстрая зарядка и большее число циклов заряда.

Кстати, об увеличении ёмкости речь пока не идёт. Графен интересен тем, что способен лучше обычных проводников проводить тепло и ток. Очевидно, добавка графена в литиевые батареи в электроды и в структуру в виде «композитных листов» увеличивает токи заряда и разряда без перегрева и риска короткого замыкания, а также возгорания. Но это тоже неплохо. Что касается цены вопроса, то батареи с графеном могут оказаться дороже обычных литиево-ионных аккумуляторов на величину до 30 %. Ждём?

Huawei P40 Pro может получить графеновую батарею на 5500 мА·ч и скоростную 50-Вт зарядку

Недавно в Сети появился первый рендер одного из смартфонов семейства Huawei P40, анонс которого ожидается в начале следующего года. Новая утечка сообщает ключевые характеристики Huawei P40 Pro. Утверждается, что аппарат получит передовую графеновую батарею на 5500 мА·ч и будет поддерживать технологию скоростной зарядки мощностью 50 Вт.

Согласно утечке, объём, который будет занимать в корпусе устройства графеновая батарея на 5500 мА·ч, составит 70 % от объёма литиевой батареи аналогичной ёмкости, а полную зарядку можно будет произвести всего за 45 минут. Утечка также показала, что Huawei P40 Pro будет поставляться с 6,5-дюймовым загнутым на края дисплеем OLED и перфорацией под двойную камеру. Дисплей якобы будет работать на частоте 120 Гц, поддерживать разрешение Quad HD+ и занимать около 98 % площади передней грани.

Ожидается, что в основе будет лежать чип Kirin 990 5G, а задняя панель Huawei P40 Pro получит комплект из пяти камер Leica, который будет включать в себя основной модуль с датчиком Sony IMX700 или IMX686 и поддержкой OIS, сверхширокоугольный объектив на 20 мегапикселей, перископоподобный телеобъектив на 12 мегапикселей, макрообъектив и датчик ToF. Заявлена поддержка записи видео 4K.

P40 Pro якобы получит двойную лицевую камеру: основной датчик будет дополнен широкоугольным, по аналогии с Huawei Nova 6 5G. Утечка утверждает, что серия Huawei P40 будет работать на Android 10 с оболочкой EMUI 10 (по-видимому, снова без служб Google). Утечка не сообщает информацию о дате запуска и ценах серии Huawei P40.

Samsung представит смартфон с графеновой батареей в течение двух лет

Обычно пользователи ожидают от новых смартфонов увеличения производительности в сравнении с предыдущими моделями. Однако последнее время одна из характеристик новых iPhone и Android-устройств не изменяется существенно. Речь идёт о времени автономной работы устройств, поскольку даже применение массивных литий-ионных батарей ёмкостью 5000 мА·ч не позволяет существенно повысить этот параметр.

Ситуация может измениться в случае перехода от использования литий-ионных батарей к источникам питания на основе графена. По сообщениям сетевых источников, южнокорейская компания Samsung является лидером в направлении разработки аккумуляторов нового типа. В сообщении говорится о том, что технологический гигант может представить смартфон с графеновым аккумулятором уже в следующем году, но, вероятнее всего, это произойдёт в 2021 году. Согласно имеющимся данным, новый тип аккумулятора позволит существенно увеличить время автономной работы устройств, а процесс зарядки от 0 до 100 % будет занимать менее 30 минут.

Ещё одно преимущество графена заключается в том, что его использование позволяет достигать значительно более высоких мощностей, используя для этого такой же объём пространства, как в литий-ионных аккумуляторах. Кроме того, аккумуляторы из графена, ёмкость которых равна литий-ионным аналогам, обладают значительно более компактными размерами. Ещё аккумуляторы из графена имеют определённый уровень гибкости, что может оказаться весьма полезным при проектировании складных смартфонов.

Новейшие флагманы Samsung Galaxy Note 10 и Galaxy Note 10+ имеют в оснащении аккумуляторы ёмкостью 3500 мА·ч и 4500 мА·ч соответственно. Инженеры Samsung считают, что переход на графеновые аккумуляторы позволит увеличить уровень ёмкости мобильных устройств на 45 %. Учитывая это, нетрудно подсчитать, что, если бы в упомянутых флагманах использовались графеновые батареи идентичного размера задействованным литий-ионным аналогам, то их ёмкость была бы равна 5075 мА·ч и 6525 мА·ч соответственно.

Представлен сверхпроводящий транзистор из графена

Сказано немного громко, но учёные действительно смогли поставить эксперимент, в котором структура из графена способна переключаться из одного фазового состояния в другое под воздействием управляющего напряжения. Сразу уточним, что поставленный в Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли эксперимент лишь подтвердил представленные ранее теоретические обоснования, что говорит о предельно раннем этапе исследований. Учёным ещё предстоит пройти длинный путь, чтобы транзистор из графена стал коммерческим продуктом.

Экспериментальная структура под электронным микроскопом (Guorui Chen/Berkeley Lab)

Экспериментальная структура под электронным микроскопом (Guorui Chen/Berkeley Lab)

Статья, посвящённая исследованию, опубликована в журнале Nature. Имитирующая транзистор структура представляет собой три слоя графена, каждый из которых толщиной в один атом, и два слоя нитрида бора по одному сверху и снизу графенового пакета. Также к слоям нитрида бора подведены электроды для создания управляющего поля. Для работы структуру пришлось охладить до температуры около 5 К. Поскольку теория для сверхпроводимости при высоких температурах имеет массу белых пятен, подбирать значения управляющих напряжений и температуру охлаждения пришлось экспериментально, с чем учёные успешно справились.

При одном значении напряжения (силе вертикального электромагнитного поля) «транзистор» прекращал проводить электрический ток ― находился в закрытом состоянии, а при повышении мощности или при дальнейшем снижении температуры (ниже 40 милликельвин) превращался в сверхпроводник и проводил электричество. Физика процесса при этом следующая. Строение нитрида бора шестиугольное, которое напоминает строение графена, но из-за разницы расстояний между атомами совпадает с ним только на определённых участках. При наложении структур (листов) образуется так называемая муаровая сверхрешётка с регулярно чередующимися (примерно через 10 нм) участками почти полного совпадения. «Транзисторные переходы» возможно создавать как раз в таких зонах.

Сверхрешётка из листов графена и нитрида бора (Guorui Chen/Berkeley Lab)

Муаровая сверхрешётка из листов графена и нитрида бора (Guorui Chen/Berkeley Lab)

При температуре около 5 К и до определённого значения напряжения структура представляет собой моттовский диэлектрик. В теории она должна проводить электроны, но из-за сильного взаимодействия электронов этого не происходит. Нарушить равновесие и перевести структуру в режим сверхпроводимости можно либо с помощью сильного электромагнитного поля, либо в случае дальнейшего охлаждения структуры. Тогда создадутся условия, при которых электроны локально перестанут удерживать друг друга и устремятся в «колодцы» в зонах совпадения кристаллических решёток, а «транзистор» перейдёт в открытое состояние.

Учёные разработали технологию получения чистого графена из углекислого газа

Сегодня углекислый газ принято ассоциировать с угрозой глобального потепления. При этом подавляющее большинство углекислого газа на планете вырабатывается тепловыми электростанциями при сжигании ископаемого топлива: угля или нефти. Совсем отказаться от такого способа получения энергии нельзя. Но и наращивать выброс в воздух диоксида углерода становится чревато последствиями. Учёные из института Karlsruhe Institute of Technology (KIT) в Германии предложили способ утилизации углекислого газа, при котором появляется возможность производства такого ценного и перспективного сырья, как графен.

Графен был впервые экспериментально получен двумя русскими учёными Константином Новосёловым и Андреем Геймом в 2004 году, за что они в 2010 году получили Нобелевскую премию. С тех пор графеном занимаются многие лаборатории в мире. Это двумерный материал с замечательными свойствами в плане мобильности электронов, что сулит ему большие перспективы в электронике будущего. Однако проблема массового производства графена также пока не решена. Предложенная учёными KIT технология получения графена из углекислого газа может помочь одновременно решить вопрос с утилизацией вредных выбросов в атмосферу и с налаживанием производства графена. Быть может, даже с выгодой для производства.

Принцип утилизации углекислого газа учёные позаимствовали у природы. В процесс фотосинтеза листья земных растений преобразуют свет, воду и углекислый газ в биомассу. В этом процессе участвует фермент на основе соединения RuBisCO (рибулозобисфосфаткарбоксилаза). Фермент имеет в основе металлы, что подтолкнуло учёных к поиску катализаторов для превращения углекислого газа в графен. Такой катализатор был найден в виде «правильной» пропорции меди и палладия. Графен из углекислого газа образуется на плоской поверхности катализатора при температуре около 1000 градусов по Цельсию.

В будущем учёные намерены разработать техпроцесс для послойного изготовления графена большей толщины, чем один слой. Это может дать электронике новые материалы с неизученными пока свойствами, улучшенные фильтры, аккумуляторы и другое. Это второй этап исследований разработанного техпроцесса с получением графена из углекислого газа. Более того, новые материалы в виде графена с молекулами с магнитными свойствами могут приблизить появление квантовых вычислителей. И если от углекислого газа пока нельзя избавиться, то найти ему применение можно и должно.

Cryorig C7 G: низкопрофильная система охлаждения с графеновым покрытием

Компания Cryorig готовит новую версию своей низкопрофильной процессорной системы охлаждения C7. Новинка будет называться Cryorig C7 G, и её ключевой особенностью станет покрытие из графена, которое должно обеспечить более высокую эффективность охлаждения.

Cryorig C7 G

Cryorig C7 G

О подготовке данной системы охлаждения выяснилось благодаря тому, что компания Cryorig опубликовала на своём сайте её инструкцию по использованию. Полное же описание охладителя будет опубликовано позже, после официального анонса, который, вероятно, состоится уже в рамках предстоящей выставки Computex 2019. Как бы то ни было, основные характеристики Cryorig C7 G мы знаем уже сейчас.

Судя по всему, по габаритам и устройству Cryorig C7 G не будет отличаться от стандартной версии C7 или медной C7 Cu. Высота системы охлаждения составляет всего 47 мм, из которых 15 мм приходится на 90-мм вентилятор. Длина и ширина новинки равны 97 мм. Охладитель совместим с процессорными разъёмами Intel LGA 115x и AMD AMx.

Cryorig C7 Cu

Cryorig C7 Cu

Система охлаждения построена на четырёх медных тепловых трубках. К сожалению, на данный момент доподлинно не известно, из какого материала выполнен радиатор, но предположительно это медь, как и в случае C7 Cu. Всю конструкция покрывает слой графена. Это должно повысить эффективность охладителя, правда, пока что не известно, насколько сильно. Заметим, что для медного C7 Cu заявлен TDP в 115 Вт, а для стандартного Cryorig C7 с алюминиевым радиатором — 100 Вт. Предположительно, новинка сможет справиться с TDP до 125–130 Вт, что весьма немало для столь компактной системы охлаждения.

За обдув радиатора, судя по всему, в Cryorig C7 G по-прежнему будет отвечать 92-мм низкопрофильный вентилятор с поддержкой управления методом ШИМ. Он способен вращаться со скоростью от 600 до 2500 об/мин, создавая воздушный поток в 40,5 CFM и обеспечивая давление в 2,8 мм вод. ст. Максимальный уровень шума при этом равен 30 дБА. Заметим, что в комплекте будут поставляться крепления, позволяющие установить любой другой 92-мм вентилятор, как низкопрофильный, так и обычный.

Cryorig C7

Cryorig C7

К сожалению, стоимость, равно как и дата начала продаж системы охлаждения Cryorig C7 G с графеновым покрытием пока что не уточняются.

Графен сделает автомобили Ford тише и легче

Компания Ford впервые в автомобильной промышленности намерена использовать графен при производстве коммерческих транспортных средствах.

Графен — это двумерный наноматериал, образованный слоем атомов углерода толщиной в один атом. Графен отличается небольшим весом и высокой прочностью, в 200 раз превышающей прочность стали. Кроме того, этот уникальный материал обладает рекордно большой теплопроводностью.

Применительно к автомобильной промышленности графен ранее рассматривался как «волшебная» добавка, улучшающая характеристики краски, полимеров и электрических аккумуляторов. Однако получение графена сопряжено с серьёзными сложностями, из-за чего стоимость материала оказывается весьма высокой. Это ограничивает его практическое применение.

В 2014 году компания Ford совместно с поставщиками начала изучать свойства материала и экспериментировать с его применением в кожухах топливной рампы, насосов и крышке двигателя. Обычно попытка снизить общий шум в салоне означает добавление дополнительного объёма материала и повышение массы автомобиля. Однако благодаря графену удалось добиться обратного эффекта.

Ford предлагает добавлять графен к традиционным пеноматериалам. Испытания показали, что такая комбинация обеспечивает снижение шума на 17 %, улучшение механических свойств на 20 % и улучшение теплопроводности на 30 % в сравнении с пеноматериалом без добавления графена.

Исследования проводились совместно с Eagle Industries и XG Sciences. Ford планирует начать производство компонентов с добавлением графена до конца текущего года. Поначалу новый материал будет применяться в подкапотном пространстве моделей Ford F-150 и Mustang, а со временем — всех автомобилей производителя. 

Инсайдеры сообщили о готовности Samsung к выпуску смартфонов с графеновыми аккумуляторами

В ноябре прошлого года корпорация Samsung получила патент на аккумуляторные батареи на основе графена, которые способны содержать на 45 % больше заряда, чем нынешние литий-ионные решения. После нескольких лет разработки южнокорейский гигант готов к их коммерческому внедрению, утверждают инсайдеры. По данным отраслевых источников, первые мобильные устройства с новым типом источника питания могут появиться уже в следующем году.

Из-за взрывоопасного аккумулятора Galaxy Note7 так и не добрался до российской розницы. В будущих смартфонах Samsung такой проблемы не предвидится: вместо литий-ионных в них будут устанавливать безопасные графеновые батареи.

Из-за взрывоопасного аккумулятора Galaxy Note7 был досрочно снят с производства и принёс Samsung убытки. В будущих смартфонах бренда такой проблемы не предвидится: вместо литий-ионных в них появятся более безопасные графеновые батареи.

Какие гаджеты Samsung первыми получат аккумуляторы на основе графена, пока доподлинно не известно. Однако кандидатов на роль первопроходца немного, ведь графеновые батареи пока что стоят дороже литий-ионных. Логично предположить, что впервые применять их начнут во флагманских смартфонах. И тогда больше всего шансов имеет Galaxy Note 10, дебют которого состоится в конце лета или в начале осени 2019 года.

Отметим, что кроме увеличенной по сравнению с литий-ионными аккумуляторами ёмкости графеновые батареи имеют ещё несколько преимуществ. Прежде всего, это скорость зарядки. Уровень заряда, которого традиционные решения достигают примерно за час, они демонстрируют уже через 12 минут подключения к сети переменного тока.

При этом, несмотря на значительно более высокую скорость зарядки, графеновые аккумуляторы меньше подвержены износу. Кроме того, они экологичнее, а также не способны взрываться. Последний аспект для Samsung, очевидно, имеет особое значение, поскольку именно самовоспламеняющиеся батареи стали причиной преждевременного снятия с производства фаблета Galaxy Note7 два года назад.

Австралийские учёные предложили очищать воду при помощи графена, полученного из соевого масла

Проблема нехватки питьевой воды остаётся актуальной и сегодня невзирая на достижения современной науки и доступность эффективных методик опреснения. Проживающее в регионах с особо засушливым климатом население по-прежнему не обеспечено доступом к неограниченным запасам чистой воды, пригодной к употреблению без последствий для организма. И маловероятно, чтобы данная проблема перестала быть актуальной в ближайшие несколько лет.

www.bbc.co.uk

www.bbc.co.uk

Билл Гейтс (Bill Gates) пробует воду, добытую очистительной установкой из экскрементов 

Озадачены поиском недорогого способа водоочистки с целью получения питьевой воды и в Австралии. Там местные учёные из исследовательской организации CSIRO научились превращать непригодную воду из акватории близ Сиднея в пригодную для употребления жидкость благодаря инновационной методике фильтрации. 

В основе разработанной CSIRO технологии лежит графеновая плёнка с наноканалами. Такая мембрана пропускает воду, но абсорбирует присутствующие в ней загрязняющие вещества. Данный процесс фильтрации получил название «Graphair». По заявлению авторов проекта очищенная с использованием графенового фильтра вода из сиднейской гавани сразу же пригодна к употреблению без дополнительной обработки. 

Графен для мембран был получен специалистами CSIRO из соевого масла. Метод выделения графена из растительного масла, предложенный всё той же CSIRO, позволяет удешевить себестоимость базового компонента фильтра. Но главное преимущество «Graphair» над альтернативными способами очистки воды — это способность графеновой мембраны качественно фильтровать даже при сильном загрязнении. В доказательство CSIRO провели опыт, в ходе которого графеновую плёнку нанесли на поверхность коммерческого фильтра. В обычных условиях такой фильтр теряет первоначальные свойства через 72 часа с момента начала фильтрации, демонстрируя снижение эффективности. «Модификация» с добавлением графена способна удалять из воды 99 % вредных веществ в течение продолжительного периода времени. 

«Всё, что необходимо — это наш графен, мембранный фильтр и водяной насос. Мы надеемся приступить к полевым испытаниям нашей технологии в странах третьего мира, где население остро нуждается в питьевой воде, в следующем году», — рассказали в CSIRO. 

Графен может стать ключом в мир гибких OLED-дисплеев

Гибким дисплеем сегодня никого не удивишь: на рынке присутствует уже не одна модель смартфона с изогнутым по краям экраном. Но такую гибкость всё же следует назвать условной — она не позволяет сворачивать экран в трубочку, как в научно-фантастических фильмах, да и излишние перегибы на пользу экрану не идут, поскольку прозрачные электроды, входящие в конструкцию экрана, слишком хрупки. Иными словами, настоящей гибкостью это назвать нельзя.

Команда учёных ETRI за работой

Команда учёных ETRI за работой

Но в обозримом будущем мы действительно можем увидеть по-настоящему гибкие экраны. Команде южнокорейских разработчиков из научно-исследовательского института электроники и телекоммуникаций (ETRI) удалось создать первый прототип гибкой OLED-панели за счёт применения графена в качестве материала для электродов. Сочетание механических и электрических характеристик этого материала таково, что он обладает нужной проводимостью, но при этом гибок и достаточно эластичен, чтобы не трескаться — а такие ТТХ и являются ключом к созданию действительно гибких дисплеев. Массовое производство графена пока сопряжено с трудностями, но и здесь наблюдается заметный прогресс — так, учёные из Канзасского университета (KSU) предложили использовать для этого взрывные технологии, ведь графен является одной из аллотропных модификаций углерода и для его получения вполне возможно использовать высокие температуры и давления, развиваемые при взрыве в специальной установке.

Результат выглядит довольно впечатляюще

Результат выглядит довольно впечатляюще

Масштабы сферы применения таких экранов трудно представить, ведь их можно использовать даже в качестве элементов одежды — пока, разумеется, в теории. Более того, в будущем не исключена возможность создания целого платья-экрана. Как правило, с графеном связаны различные аферы, но перед нами не тот случай — команда учёных планирует вывести на рынок данную технологию в течение пяти ближайших лет. С ними согласен такой гигант индустрии, как LG Display: компания считает графен перспективным материалом для изготовления гибких OLED-панелей и собирается вложить в разработку соответствующих технологий 1,75 миллиарда долларов. Надеемся, на этот раз обещания действительно станут реальностью, пусть и через пять лет. В числе прочего мы надеемся и на появление тонких компьютерных мониторов с расширенным цветовым охватом и прочими преимуществами, свойственными технологии OLED.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Палач Рока стал мечником: для Doom II вышла модификация, превращающая игру в слешер 23 мин.
DRM-защита Epic Games Store не помогла: Saint’s Row: The Third Remastered взломали через день после релиза 28 мин.
«Поздравляю с победой в гонке без других участников»: Трой Бейкер высказался о виновных в утечке данных The Last of Us Part II 33 мин.
Digital Foundry: ремастер Mafia II хуже всего показал себя на PS4 Pro, остальные консоли тоже не безупречны 2 ч.
В Assassin's Creed Valhalla позволят «ритмично оскорблять» других викингов 3 ч.
NetherRealm выпустит игру, не связанную с Mortal Kombat и Injustice, но и файтинги делать не перестанет 3 ч.
Разработчики Twin Mirror показали новый дизайн главного героя 3 ч.
Видео: культ Рейгана и свой личный психопат во втором дневнике разработчиков Wasteland 3 3 ч.
Ubisoft передумала: иск против Apple и Google отозван 13 ч.
Экшен Galaxy in Turmoil, вдохновлённый старой Star Wars: Battlefront, вышел в раннем доступе Steam 15 ч.