Pam dewis gwydr ffibr a graphene i ymuno ar gyfer y genhedlaeth newydd o wydr ffibr Monene Super Material?
Gall wrthsefyll gwres dwys peiriannau awyren, cynhesu seddi isffordd yn gyflym mewn tywydd oer, a hyd yn oed gynyddu effeithlonrwydd sychu diwydiannol oddeutu 30%. Dyma "frenin deunyddiau newydd," graphene, o ganlyniad i'w groes - integreiddiad diwydiant â gwydr ffibr: y super cenhedlaeth nesaf - cenhedlaeth, "mono -gwydr ffibr."
Beth yw mono -gwydr ffibr? Gadewch i ni ddechrau gyda charbon. O'r 118 elfen yn y tabl cyfnodol, carbon yw'r "meistr" diamheuol. Mae'n ffurfio asgwrn cefn bywyd ar y Ddaear a gellir ei ailadeiladu trwy fondiau cemegol unigryw, gan drawsnewid yn diemwnt, graffit, a hyd yn oed - atom - graphene trwchus.
Os yw graffit yn cael ei gymharu â llyfr trwchus, mae graphene yn dudalen denau ynddo. Dim ond 0.334 nanometr o drwch, sy'n cyfateb i 1/200,000 diamedr gwallt dynol, mae'n meddu ar "egni syfrdanol." Mae ei gryfder tynnol 200 gwaith yn gryfder dur, mae ei ddargludedd thermol 13 gwaith yn fwy na chopr pur, mae ei symudedd electron dros 100 gwaith yn fwy na silicon, ac mae ei drawsnewidiad ysgafn yn cyrraedd 97.7%. Mae'r rhinweddau hyn o fod yn "denau fel adain cicada, cryfach na dur" wedi gwneud graphene yn seren yn y byd deunyddiau.
Mae darganfod graphene ei hun yn stori wyddonol chwedlonol. Yn ddamcaniaethol, rhagwelodd gwyddonwyr ei fodolaeth ym 1947, ond nid oeddent yn gallu ei gynhyrchu mewn gwirionedd oherwydd ansefydlogrwydd thermodynamig dau ddeunydd dimensiwn -. Yn 2004, ynysodd gwyddonwyr un haen o graphene ar ddamwain trwy groenio a glynu taflenni graffit ynghyd â thâp dro ar ôl tro. Enillodd y dull syml hwn Wobr Nobel 2010 mewn Ffiseg iddynt. Yn Tsieina, cyflawnodd tîm yr academydd Liu Zhongfan arloesedd annisgwyl, gan wella ymhellach alluoedd uwch ddeunyddiau. Gosododd myfyriwr wydr ar ddamwain mewn ffwrnais labordy ac yn annisgwyl "tyfodd" graphene ar yr wyneb gwydr inswleiddio. Roedd y datblygiad arloesol hwn yn caniatáu i graphene dyfu ar swbstradau metel yn unig, gan osod sylfaen allweddol ar gyfer integreiddio deunyddiau wedi hynny.
Pam Dewisgwydr ffibrA graphene ar gyfer y cydweithrediad hwn? Mae'r ateb yn gorwedd yn priodweddau ffibr gwydr. Wedi'i wneud o ddeunyddiau crai gwydr wedi'u toddi a'u tynnu ar dymheredd uchel, mae'r deunydd metelaidd anorganig hwn, nad yw'n -, pob ffibr yn unig 7 micron o drwch ac yn deneuach na gwallt dynol, yn cyfuno manteision ysgafnder, hyblygrwydd, ac ymwrthedd tymheredd uchel -. Tynnwyd y tîm ymchwil at ei alluoedd "sgerbwd". Gan ddefnyddio dyddodiad anwedd cemegol, fe wnaethant orchuddio'rgwydr ffibrgyda graphene "croen." Mae'r "croen" hwn nid yn unig yn gorchuddio'r ffibr yn ddiogel ac yn gwrthsefyll symud, ond hefyd yn rhoi "pwerau" dargludedd trydanol a thermol a chysgodi electromagnetig iddo.
Heddiw, mesurydd cyntaf y byd - o led Monenegwydr ffibrMae'r system gynhyrchu wedi cyflawni gallu cynhyrchu blynyddol o 20,000 metr sgwâr, gan ddod â thorri ymchwil ymyl - o'r labordy i'r llinell gynhyrchu diwydiannol. Mae'r arloesedd "anhyblygedd a hyblygrwydd" hwn yn gweithredu byd - newid pŵer mewn sawl maes. Mewn hedfan, mae eisin de - traddodiadol yn dibynnu ar wifrau gwrthiant swmpus, sy'n defnyddio egni uchel ac yn effeithio ar effeithlonrwydd hedfan. Fodd bynnag, mae ffibr gwydr Monene, gyda chyfradd trosi gwres - i - o dros 90%, yn cynhyrchu gwres arwyneb ac yn toddi iâ mewn eiliadau. Yn syml, mae cysylltu ag ymyl arweiniol yr asgell yn sicrhau diogelwch hedfan.
Yn y sector pŵer gwynt, mae fferm wynt Hunan wedi arloesi'r dechnoleg hon, gan ymgorffori ffibr gwydr Monene yn llafnau. Fel blanced drydan glyfar, mae'r dechnoleg hon yn cynhesu'r aer yn gyfartal, gan ddatrys y rhychwant oes fer a mellt - natur dueddol aer mecanyddol a poeth de - eisin. Mae'r dechnoleg hon yn ymestyn bywyd tyrbin ac yn gwella effeithlonrwydd economaidd ffermydd gwynt. Yn y sector cyhoeddus, mae rhai seddi ar linell isffordd Beijing Yizhuang yn ymgorffori haen gwresogi ffibr gwydr Monene, gan godi tymereddau i 40 gradd mewn 10 - 30 eiliad. Mae hefyd yn allyrru "golau bywyd" pell-is-goch yn yr ystod tonfedd 4-15 micron, tonfedd sy'n hanfodol i blanhigion ac anifeiliaid. Mae'r dechnoleg hon yn dod â chynhesrwydd ac iechyd at ei gilydd.
Wrth dorri - mae technoleg ymyl yn taflu ei ffasâd aloof ac yn mynd i mewn i fywyd bob dydd, mae'r "posibilrwydd" o wyddoniaeth yn dod yn "digwydd" sy'n newid y byd.
Mae "pŵer" graphene yn cwrdd â "chaledwch" ffibr gwydr. Mae hyn nid yn unig yn ail -lunio ffiniau perfformiad materol ond mae hefyd yn dangos hyfdra ymchwil wyddonol Tsieineaidd. Mae'r dyfodol hwn wedi'i wehyddu o graphene a gwydr yn gwahodd mwy o bobl i gychwyn ar y môr helaeth o wyddoniaeth.
