Graphen kan løse fem største problemer i verden

Dato:

2019-08-06 06:31:19

Visninger:

685

Vurdering:

1Like 0Dislike

Share:

Graphen kan løse fem største problemer i verden Source:

I September 2015, verdens ledere var samlet på den historiske FN-topmødet til at vedtage målsætningen om bæredygtig udvikling (SDG). Sytten af disse ambitiøse mål og indikatorer, der vil hjælpe med at guide og koordinere offentlige og internationale organisationer til at løse de globale problemer. For eksempel, SDG 3 giver mulighed for at "sikre en sund livsstil og overkommelige trivsel for alle i alle aldre". Andre inkluderer adgang til rent vand, modvirkning af klimaforandringer og sundhed.

Hvis du tror, at disse mål bliver svært at nå, du har ret. I alle sytten kategorier der er problemer, som ikke vil tillade dem at ske inden den angivne dato i 2030. Men i kombination med fremskridt i den socio-politiske arena fremskridt i videnskab og teknologi kan blive en vigtig accelerator i denne proces.

Lad os give alle SDG-mål:

  1. for Pervasive udryddelse af fattigdom i alle dens former
  2. slut sult, opnå fødevaresikkerhed og forbedret ernæring og fremme bæredygtigt landbrug
  3. for at Sikre sunde liv og fremme trivsel for alle i alle aldre
  4. for at Sikre inklusiv og retfærdig kvalitet i undervisningen og fremme læring gennem hele livet for alle
  5. for at fremme ligestilling mellem kønnene og give alle kvinder og piger
  6. for at Sikre tilgængelighed og bæredygtig forvaltning af vand og sanitet for alle
  7. for at Sikre adgang til prisbillig, pålidelig, bæredygtig og moderne energi for alle
  8. for at Fremme en bæredygtig, inklusiv og bæredygtig økonomisk vækst, fuld og produktiv beskæftigelse og anstændigt arbejde til alle
  9. for Oprettelse af en robust infrastruktur, fremme en inklusiv og bæredygtig industrialisering og innovation
  10. for Reduktion af ulighed inden for og mellem lande
  11. for Levering af inkluderende, sikre, fleksible og bæredygtige byer og bebyggelser
  12. en
  13. Sikre en bæredygtig forbrug og produktion
  14. for en hurtig indsats for at bekæmpe klimaændringerne og deres konsekvenser
  15. Gem og bæredygtig brug af havene og de marine ressourcer for bæredygtig udvikling
  16. for Beskyttelse, gendannelse af økosystemer og fremme en rationel udnyttelse, bæredygtig skovforvaltning, bekæmpelse af ørkendannelse, standse og vende jord, nedbrydning og vende tabet af biologisk mangfoldighed
  17. for at Fremme fredelig og inkluderende samfund for bæredygtig udvikling, der giver adgang til retfærdighed for alle og opbygning af en effektiv, ansvarlig og inkluderende institutioner på alle niveauer
  18. for at styrke midlerne til at opnå en bæredygtig udvikling og revitalisering af globale partnerskaber for bæredygtig udvikling

Svært? Det er muligt. Men forskerne synes at have svaret. Bare ét ord: graphen. En futuristisk materiale med en voksende række af mulige applikationer.

Graphen består af tæt forbundet kulstof-atomer arrangeret i et gitter med en atom tyk. Dette gør det til den tyndeste stof i verden, som er 200 gange stærkere end stål, fleksible, elastiske, self-healing, transparent, ledende, og selv superledende. En kvadratmeter af graphene kun vejer i gram 0,0077 kan modstå et fire kg belastning. Det er et fantastisk materiale, som, dog, ikke overraskende, forskere og teknikere.

Overskrifter udråber graphene som mirakel-materiale, optrådte regelmæssigt i de sidste ti år, og overgangen fra løfte om at virkeligheden er en smule forsinket. Men det er logisk: at det nye materiale, der findes i alle områder af livet, det tager tid. I mellemtiden år af grafen-forskning har givet os en lang liste af grunde til ikke at glemme alt om det.

Lige Siden grafen blev første gang isoleret i 2004 på University of Manchester, og dette arbejde fik Nobels fredspris i 2010, forskere rundt om i verden har fundet nye måder at bruge og, vigtigere, skabe graphene. En af de vigtigste faktorer, der hæmmer den store spredning af grafen, var en stor-skala produktion af billige grafén. Heldigvis, i denne retning blev foretaget med syv-League trin.

Sidste år, for eksempel, en gruppe af Kansas state University, der anvendes eksplosioner til at syntetisere store mængder af grafén. Hendes metode er enkel: fyld kammeret med acetylen eller ethylen og ilt. Bruge et tændrør af bilen til at banke. Indsamle dannet på graphen ende. Ethylen, acetylen og består af kulstof og brint, og når brint absorberet i eksplosionen, carbon frit kommunikerer med sig selv, danner grafén. Denne metode er effektiv, fordi alle det tager er en gnist.

Hvis denne metode til at starte graphene revolution, som nogle mener, er stadig uvist. Hvad er indlysende, er det faktum, at de sammen med påbegyndelsen af denne revolution vil begynde at løse mange af problemerne. For eksempel…

Rent vand

Den Sjette mål i SDG i opført som "sikre tilgængelighed og bæredygtig forvaltning af vand og sanitet for alle". Ifølge FN ' s skøn, "knaphed på vand påvirker mere end 40% af verdens befolkning, og ifølge prognoser vil vokse."

Filtre baseret på graphen kan være løsningen. Jiro Abraham fra University of Manchesterbidraget til at udvikle skalerbare sigte af graphene oxid til filtrering af havvand. Han hævder, at "den, der er udviklet membran er nyttige, ikke kun for miljøet, men også for at ændre størrelsen af porer i den atomare skala, så du har mulighed for at filtrere ioner i henhold til deres størrelse".

Hertil kommer, at forskere fra Monash University og University of Kentucky har udviklet en graphene filtre, der kan filtrere ud af noget større end én nanometer. De siger, at deres filtre kan bruges til at filtrere kemikalier, vira eller bakterier i væsker. De kan bruges til rensning af vand, mejeriprodukter eller vin, eller til fremstilling af lægemidler.

kulstof-Emissioner

Trettende mål i SDG liste på vedtagelsen af "akutte foranstaltninger til bekæmpelse af klimaændringer og deres konsekvenser."

Selvfølgelig, en af de hovedansvarlige for klimaforandringerne er den overdrevne mængde af kuldioxid, der udledes i atmosfæren. Graphene membraner kunne opdage disse emissioner.

Forskere fra University of South Carolina og Hanyang University i Sydkorea uafhængigt udviklet filtre baseret på graphen, der kan bruges til at adskille de uønskede gasser fra industrielle, kommercielle og boligområder emissioner. Henry Foley University of Missouri hævdede, at disse opdagelser er blevet "noget af en Hellig Gral".

Med deres hjælp, verden kunne stoppe væksten af CO2 i atmosfæren, især nu, at vi har overvundet en vigtig indikator 400 ppm.

Sundhedsydelser

En Masse mennesker rundt om i verden har ikke adgang til tilstrækkelig sundhedspleje, men grafén kan vende spørgsmålet på hovedet.

Først og fremmest, høj mekanisk styrke af grafen gør det til et ideelt materiale til erstatning dele af kroppen, såsom knogler, og på grund af sin ledningsevne, det kan erstatte dele af kroppen, der kræver en elektrisk strøm, der, for eksempel, organer og nerver. I virkeligheden, forskere fra Michigan technological University arbejder på at bruge 3D-printere til at udskrive nerver på grundlag af grafen, og holdet udvikler sig biokompatible materialer, brug grafen til at lede elektricitet.

Grafén kan også bruges til at skabe biomedicinske sensorer til påvisning af sygdomme, vira og andre giftstoffer. Som effekter, der udsættes hvert atom af graphene, på grund af det faktum, at grafén en atom tyk, sensorer kan være ekstremt følsomme. Sensorer, der er baseret på graphen oxid kunne opdage toksiner på niveauer, der er 10 gange lavere end det, der kræves af moderne sensorer. De kunne være placeret på huden eller under det, og til at give læger og forskere med et væld af oplysninger.

Kinesiske forskere har skabt en sensor der er i stand til at detektere kun en kræft-celle. Desuden forskere fra University of Manchester rapporterede, at grafén oxid kan finde og neutralisere kræft stamceller.

Infrastruktur

Niende mål af SDG er at "skabe en robust infrastruktur, fremme en inklusiv og bæredygtig industrialisering og innovation". Kompositter, som er forstærket med grafén, og andre bygge materialer, der kan bringe os tættere på dette mål.

Nyere undersøgelser har vist, at jo mere graphene er tilføjet, jo bedre sammensat. Dette betyder, at grafén kan være tilføjet til at bygge materialer — beton, aluminium, hvilket gør dem stærkere og lettere.

Gummi er også forbedret ved tilsætning af grafén. En undersøgelse foretaget GrapheneFlagship og hendes partner Avanzare, sagde, at "grafén øger funktionaliteten af gummi, skyldes en kombination af den elektriske ledningsevne af graphene, og mekanisk styrke, med fremragende korrosionsbestandighed". Af disse gummi kunne gøres mere korrosionsbestandige rør.

Energi

Den Syvende mål — at sikre adgang til billig, pålidelig, bæredygtig og moderne energi for alle. På grund af den lethed, ledningsevne og trækstyrke grafén kan gøre bæredygtig energi mere effektiv og omkostningseffektiv.

For Eksempel, grafén kompositter vil kunne bruges til at skabe en mere alsidig solpaneler. Forskere fra mit sige, at "ved hjælp af grafen, er det muligt at lave fleksible, billige og gennemsigtige solceller, der kan vende næsten enhver overflade, til en kilde af elektricitet." Tak grafenauer kompositter det er også muligt at skabe store og lyse vindmøller.

Hertil kommer, at grafén er allerede blevet benyttet til at forbedre de traditionelle lithium-ion-batterier, der almindeligvis anvendes inden for forbrugerelektronik. Der er også undersøgelser af graphene aerogeler for lagring af energi og supercapacitors. Alle, der er nødvendig for store lager af ren energi.

I Løbet af de næste ti år, grafén, vil næsten helt sikkert finde mange anvendelser i den virkelige verden, og vil ikke kun hjælpe FN og dets medlemmer til at opnå mål SDG, men også vil forbedre alt i vores verden, fra touch-skærme til MR-enheder og transistorer.

Anbefalet

Hvad er den fire-dimensionale rum?

Hvad er den fire-dimensionale rum?

Modellering kamera bevægelse i fire-dimensionelle rum. Se verden på forskellige dimensioner ændrer den måde, vi opfatter alt omkring, herunder tid og rum. Tænk på forskellen mellem de to dimensioner, og tre dimensioner er let, men hvad med den fjerde...

15 af de bedste citater af albert Einstein om videnskab og liv

15 af de bedste citater af albert Einstein om videnskab og liv

albert Einstein var synonymt med ordet «Geni». Ja, med store bogstaver. Ikke underligt, at de siger, at en talentfuld person, der er dygtig i alt. Genius kan også kaldes et talent, fordi det er en unik funktion af en person for at være inte...

Astronomer har opdaget virkningerne af de ældste blinker i det observerbare Univers

Astronomer har opdaget virkningerne af de ældste blinker i det observerbare Univers

Efterglød SGRB181123B, der er optaget af Gemini North-teleskop. Efterglød, der er markeret med en cirkel. Astronomer optaget efterglød af de svage og hurtig burst fundet i en afstand af 10 milliarder lysår fra Jorden. Dette efterglød er så langt væk,...

Bemærkninger (0)

Denne artikel har ingen kommentarer, vær den første!

Tilføj kommentar

Relateret Nyt

Kina med succes gennemført en unik operation for at genskabe ørerne af børn

Kina med succes gennemført en unik operation for at genskabe ørerne af børn

en Gruppe på fem børn i Kina fik ny ører, der er dyrket på grundlag af en detaljeret tre-dimensionelle modeller af raske organer og bruge deres egen sunde celler. Dette er den første sag i verden af medicin. På det arbejde, der ud...

Hvad vil der ske med videnskab i den nærmeste fremtid?

Hvad vil der ske med videnskab i den nærmeste fremtid?

Hvis du går tilbage for 30 år siden, ville verden være helt anderledes. Den eneste kendte planeter var de andre planeter i solsystemet. Vi havde ingen idé om, hvad mørk energi er. Ingen rumteleskoper. Gravitationsbølger, der var e...

Forskere tæt på at skabe kunstigt liv former

Forskere tæt på at skabe kunstigt liv former

det ser ud til, at skabelsen af kunstigt liv – det parti fiktion. Men udviklingen på dette område bliver det første år. Og nu er spørgsmålet ikke om kunstig intelligens eller robot-mekanismer. En gruppe Amerikanske forskere fra Pr...

Kan genetik at gøre dyr klogere?

Kan genetik at gøre dyr klogere?

fremskridt i neurale implantater og genteknologi, som tyder på, at der i den nærmeste fremtid vil vi være i stand til at forbedre den menneskelige intelligens. For eksempel. Hvis det lykkes for os, hvis vi skal tage de to brødre m...

Kosmetikfirmaet L ' oreal vokser menneskelige hud specielt til Kina

Kosmetikfirmaet L ' oreal vokser menneskelige hud specielt til Kina

den Kosmetiske industri i de seneste år gik langt frem, og til at afprøve nye kosmetiske produkter nu bruge et specielt vokset menneskelige hud. Men som du ved, huden af folk af forskellige nationaliteter på mikro-niveau kan være ...

Robot videnskabsmand opdagede en ny medicin

Robot videnskabsmand opdagede en ny medicin

Udvikling og afprøvning af nye lægemidler – beskæftigelse er meget lang og arbejdskrævende. Men, som alt i den moderne verden, er dette område i farmakologi er nogle gange "afgift" robotter, fordi de kan beregne alle mulige udfald...

Fysikere er med til at fremskynde stråler af lys i en buet plads i laboratoriet

Fysikere er med til at fremskynde stråler af lys i en buet plads i laboratoriet

Fysikere har formået at demonstrere acceleration af lys stråler på flade overflader, når du accelererer førte til, at den stråler følge buede baner. Dog, et nyt eksperiment, har udvidet grænserne for, hvad man kan vise i laborator...

Forskere har skabt en gamma ray burst i laboratoriet

Forskere har skabt en gamma ray burst i laboratoriet

Gamma ray bursts, den kraftige lysglimt — disse er de dygtigste begivenheder i vores Univers, og som ikke varer længere end et par sekunder eller minutter. Nogle er så klare, at de kan ses med det blotte øje, som brast GRB 0...

Fysik i Tomsk state University, der er ved at udvikle levitation 3D-printer

Fysik i Tomsk state University, der er ved at udvikle levitation 3D-printer

en Ny metode til ultralyd 3D-print har udviklet fysik Tomsk state University. De har for nyligt udviklet et setup for levitation af små partikler, der vil blive anvendt som grundlag for levitation af en ny 3D-printer, der — ...

Forskerne mener, at den aldrende proces, der ikke kan stoppes fra et matematisk synspunkt

Forskerne mener, at den aldrende proces, der ikke kan stoppes fra et matematisk synspunkt

Aging er en naturlig del af livet i alle levende organismer, herunder mennesker. Men det betyder ikke stoppe mange entusiaster fra den videnskabelige verden, fordi så stor en fristelse til at erobre naturen, det øjeblik af biologi...

Hvorfor har vi ikke en kunstig tyngdekraft i rummet?

Hvorfor har vi ikke en kunstig tyngdekraft i rummet?

Sat en mand i rummet, væk fra den gravitationelle bundet af jordens overflade, og han vil føle sig vægtløs tilstand. Selv om al masse i Universet vil stadig påvirke det gravitationelt, at de også vil tiltrække ethvert rumfartøj, i...

Hvad hvis Universet ikke har nogen ende?

Hvad hvis Universet ikke har nogen ende?

13,8 milliarder år siden i et varmt Big Bang vores univers blev født. Siden da har udvidet og køles ned, frem til den dag i dag. Fra vores synspunkt, kan vi se på 46 milliarder lysår i alle retninger takket være lysets hastighed, ...

Kina vil bygge sin egen

Kina vil bygge sin egen "Silicon valley" i forstæderne til Beijing

DET Kinesiske virksomheder fortsætter med at udvikle sig, vokse, og deres antal stiger støt hver dag. I Kina er der allerede hundredvis af udviklere af kunstig intelligens, mange udviklere, der arbejder for at skabe innovative enh...

10 videnskabelige mysterier vi kan stadig ikke beslutte

10 videnskabelige mysterier vi kan stadig ikke beslutte

Med fremkomsten af en interesseret bevidsthed mand begyndte at udforske verden omkring dem, er hele tiden at udvide horisonter. Men det viser sig, at mange af disse horisonter eller udvide, dem fandt endda mere fjerne horisonter, ...

Flere universer, der ikke bare eksisterer: vi bor i dem

Flere universer, der ikke bare eksisterer: vi bor i dem

Hvis du troede, at alt er begrænset til, hvad vi har fundet i løbet af de kosmiske horisont, få klar til at genoverveje. "det er Svært at bygge modeller af inflationen, som ikke fører til et multivers. Det er ikke umuligt, så jeg ...

Hvaler og delfiner fandt

Hvaler og delfiner fandt "næsten menneskelige" kultur og samfund

Hvaler og delfiner (hvaler) bor i en sammenhængende sociale grupper, har et kompliceret forhold, taler til hinanden, og selv har regionale dialekter — næsten som i det menneskelige samfund. En ny stor undersøgelse offentliggjort i...

10 interessante kanaler i Telegram om videnskab og ikke kun

10 interessante kanaler i Telegram om videnskab og ikke kun

I de seneste år, er de kanaler, der i Telegrammet messenger er blevet så populære, der erstattede en masse sociale netværk og velkendte medier. Alle i vores newsroom har også sin egen udvælgelse af interessante kanaler, så vi besl...

Kunstigt kød, som smager ikke adskiller sig fra de nuværende

Kunstigt kød, som smager ikke adskiller sig fra de nuværende

fødevareindustrien i de seneste år gik langt frem. Takket være arbejde udført af forskere fra hele verden, det er allerede muligt at syntetisere næsten ethvert produkt. Det eneste, der i øjeblikket ikke — at lave billige kun...

Nobelprisen i fysik blev tildelt for opdagelsen af gravitationelle bølger

Nobelprisen i fysik blev tildelt for opdagelsen af gravitationelle bølger

Rainer Weiss, Barry Barish, og Kip Thorne (som du kender godt, for sit arbejde på filmen "interstellar") blev tildelt Nobelprisen i fysik for opdagelsen af gravitationelle bølger. Meddelelsen selv tog plads i den svenske Academy o...

Indsendt af den russiske interface for patienter med taleproblemer

Indsendt af den russiske interface for patienter med taleproblemer

Patienter med tale lidelser er meget svært at komme i kontakt med omverdenen. Selvfølgelig, for folk, der er oprettet ved særlig hjælpeapplikationer, og endda hele sprog. Men det er ikke for alle. Derfor kan hjælpe neurale grænsef...