Graphen kann bei der fünf größten Probleme der Welt

Im September 2015 die Führer der Welt versammelten sich auf dem historischen Gipfel der Vereinten Nationen zu nehmen, um die Ziele im Bereich der nachhaltigen Entwicklung (SDG). Siebzehn dieser ehrgeizigen Ziele und Indikatoren helfen, leiten und koordinieren Regierungen und internationalen Organisationen zur Lösung globaler Probleme. Zum Beispiel, SDG 3 sieht «eine gesunde Lebensweise und erschwinglichen Wohlstand für alle Menschen in jedem Alter». Andere beinhalten den Zugang zu sauberem Wasser, Reduzierung der Folgen des Klimawandels und erschwingliche Gesundheitsversorgung.

Wenn Sie der Meinung sind, dass diese Ziele schwer zu erreichen, Sie haben Recht. In allen siebzehn Kategorien gibt es Probleme, die nicht zulassen, dass Sie in Erfüllung gehen bis zum angegebenen Datum im Jahr 2030. Jedoch in Verbindung mit dem Fortschritt auf der sozio-politischen Arena Fortschritte in Wissenschaft und Technik kann ein entscheidender Beschleuniger dieses Prozesses.

Lassen Sie uns hier alle Ziele SDG:

1. die Allgegenwärtige Beseitigung der Armut in all Ihren Formen
2. Beseitigung von Hunger, Ernährungssicherheit und Verbesserung der Ernährung und die Förderung einer nachhaltigen Landwirtschaft
3. eine gesunde Lebensweise und die Förderung von Wohlbefinden für alle in jedem Alter
4. Gewährleistung einer allumfassenden und Gerechten qualitativ hochwertige Bildung und Förderung der Möglichkeiten für lebenslanges lernen für alle
5. Sicherstellung der Gleichstellung der Geschlechter und Stärkung aller Frauen und Mädchen
6. die Bereitstellung und die Bewirtschaftung der Wasserressourcen und Abwasserentsorgung für alle
7. Zugang zu недорогостоящим, verlässlicher, nachhaltiger und moderner Energie für alle
8. Förderung der stetigen, всеохватному und nachhaltigem Wirtschaftswachstum, produktiver Vollbeschäftigung und menschenwürdiger Arbeit für alle
9. Aufbau einer soliden Infrastruktur, die Förderung der all-umfassenden und nachhaltiger Industrialisierung und Innovation
10. Reduktion von Ungleichheit innerhalb der Länder und zwischen Ihnen
11. Sicherstellung der Offenheit, Sicherheit, Lebensfähigkeit und die Nachhaltigkeit der Städte und Gemeinden
12. Sicherstellung nachhaltiger Konsum-und Produktionsmuster
13. Annahme von Sofortmaßnahmen zur Bekämpfung des Klimawandels und seine Folgen
14. Erhaltung und Bewirtschaftung der Ozeane, Meere und Meeresressourcen für eine nachhaltige Entwicklung
15. Schutz, die Wiederherstellung von ökosystemen Sushi und die Förderung Ihrer nachhaltigen Nutzung, Verwaltung der Wälder, Bekämpfung der Wüstenbildung, Beendigung und Umkehr des Prozesses der landverödung und der Beendigung des Prozesses des Verlusts der biologischen Vielfalt
16. Förderung der Aufbau einer friedliebenden und offenen Gesellschaften im Interesse der nachhaltigen Entwicklung, Gewährleistung des Zugangs zur Justiz für alle und Aufbau von effektiven, rechenschaftspflichtigen und basiert auf einer breiten Beteiligung der Institutionen auf allen Ebenen
17. die Stärkung der Mittel zur Erreichung einer nachhaltigen Entwicklung und Intensivierung der Arbeit der Mechanismen der globalen Partnerschaft für eine nachhaltige Entwicklung

Schwierig? Vielleicht. Aber die Wissenschaftler scheinen eine Antwort. Nur ein Wort: Graphen. Futuristisches Material mit einer wachsenden Reihe von möglichen Anwendungen.

Graphen besteht aus dicht Vereinigten Kohlenstoffatomen, in geordnete Gitter von der Dicke eines atoms. Dies macht es das dünnste Material in der Welt, die dabei 200 mal stärker als Stahl, flexibles, dehnbares, самовосстанавливающееся, transparent, leitfähig und sogar supraleitenden. Quadratmeter Graphen wiegt nur 0,0077 Gramm standhalten können vier Kilogramm Last. Es ist ein erstaunliches Material, was allerdings nicht überrascht von Wissenschaftlern und technischen Experten.

Schlagzeilen wirbt die Graphen als wundermaterial, regelmäßig erschienen in den letzten zehn Jahren, und der übergang vom Versprechen zur Realität leicht verzögert. Aber es ist logisch: um das neue Material fand sich in allen Bereichen des Lebens, braucht es Zeit. Inzwischen die Jahre der Forschung Graphen Gaben uns eine lange Liste von Gründen nicht, ihn zu vergessen.

Seitdem Graphen zum ersten mal haben im Jahr 2004 in der University of Manchester — und diese Arbeit verdient den Nobelpreis im Jahr 2010 — Wissenschaftler auf der ganzen Welt gefunden, neue Wege der Nutzung und vor allem auch die Erstellung von Graphen. Einer der wichtigsten Faktoren, die weite Verbreitung von Graphen, war die groß angelegte Produktion von Billigen Graphen. Zum Glück, in dieser Richtung unternommen wurden семимильные Schritte.

Im vergangenen Jahr, zum Beispiel, eine Gruppe der Kansas State University hat Explosionen für die Synthese großer Mengen von Graphen. Ihre Methode ist einfach: füllen Sie die Kamera Acetylen oder Ethylen und Sauerstoff. Verwenden Sie die Zündkerze Auto zur Detonation. Sammeln Sie am Ende entstandene Graphen. Acetylen und Ethylen bestehen aus Kohlenstoff und Wasserstoff, und wenn der Wasserstoff absorbiert bei der Explosion, Kohlenstoff frei kommuniziert mit sich selbst, bilden einen Graphen. Diese Methode ist effektiv, weil alles, was es braucht, ist ein Funken.

Ob diese Methode beginnen графеновую Revolution, wie manche glauben, noch lernen. Was offensichtlich ist, ist die Tatsache, dass zusammen mit dem Beginn dieser Revolution beginnen viele Probleme gelöst werden. Zum Beispiel…

Trinkwasser

Das Sechste Ziel der Beachtung der SDG erscheint als «die Verfügbarkeit und nachhaltige Bewirtschaftung von Wasser und sanitären Einrichtungen für alle». Nach Schätzungen der Vereinten Nationen, «Wassermangel betrifft mehr als 40% der Weltbevölkerung und wird voraussichtlich wachsen wird».

Filter auf Basis von Graphen könnten durchaus eine Lösung. Giro Abraham von der Universität Manchesterhalf bei der Entwicklung eine skalierbare Siebe aus Graphen-OXID für die Filtration des Meerwassers. Er behauptet, dass «die entwickelte Membran nützlich, nicht nur zu Entsalzen, sondern auch für die änderung der Porengröße im atomaren Maßstab, ermöglicht das filtern von Ionen nach Ihrer Größe».

Darüber hinaus Forscher von der Monash University und der University of Kentucky haben графеновые Filter, die herausfiltern können, was Sie wollen, in der Größe größer als ein Nanometer. Sie sagen, dass Sie die Filter können verwendet werden für die Filtration von chemischen Substanzen, Viren oder Bakterien in Flüssigkeiten. Sie können für die Reinigung von Wasser, Milchprodukten oder Wein oder für die Herstellung von Arzneimitteln.

Kohlendioxid

Dreizehnter das Ziel in der Liste der SDG gewidmet Annahme «dringende Maßnahmen zur Bekämpfung des Klimawandels und seiner Folgen».

Natürlich, einer der Hauptschuldigen des Klimawandels ist eine übermäßige Menge an Kohlendioxid in die Atmosphäre freigesetzt. Графеновые Membran könnten diese Emissionen zu erfassen, die.

Wissenschaftler der Universität von South Carolina und Hanyang Universität in Südkorea selbst entwickelten Filter auf Basis von Graphen, die verwendet werden können zur Abtrennung unerwünschter Gase aus industriellen, gewerblichen und privaten Emissionen. Henry Foley von der University of Missouri behauptet, dass diese Entdeckung wurde «so etwas wie den Heiligen Gral.»

Mit Ihrer Hilfe könnte die Welt aufhören, das Wachstum von CO₂ in der Atmosphäre, vor allem jetzt, wenn wir überwinden ein wichtiger Indikator im 400 PPM.

Gesundheitswesen

Viele Menschen auf der ganzen Welt haben keinen Zugang zu angemessener Gesundheitsversorgung, aber Graphen kann diese Frage umdrehen und auf den Kopf.

Vor allem die hohe mechanische Festigkeit von Graphen macht es ein ideales Material für den Ersatz von teilen des Körpers, wie Knochen, und Dank seiner Leitfähigkeit kann es ersetzen Teile des Körpers, die Sie benötigen elektrischen Strom, zum Beispiel, Organe und Nerven. Tatsächlich haben Wissenschaftler von der Michigan Technological University arbeiten an dem Einsatz von 3D-Druckern für den Druck von Nerven auf der Basis von Graphen, und dieses Team entwickelt biokompatible Materialien, unter Verwendung der Graphen für die Durchführung von Strom.

Graphen kann auch für das erstellen von biomedizinischen sensoren für die Erkennung von Krankheiten, Viren und andere Giftstoffe. Da ausgesetzt jedes Atom Graphen — aufgrund der Tatsache, dass die Graphen der Dicke eines atoms, — sensoren sind extrem empfindlich. Sensoren auf Basis von Graphen könnten Giftstoffe erkennen auf den Ebenen, 10-mal kleiner, als erfordern moderne sensoren. Man könnte Sie platzieren auf der Haut oder unter Ihr und bieten ärzte und Wissenschaftler eine fülle von Informationen.

Chinesische Wissenschaftler haben sogar einen Sensor, fähig zur Entdeckung von nur einer Krebszelle. Darüber hinaus Wissenschaftler von der Universität Manchester berichtet, dass Graphen-OXID kann zu finden und zu neutralisieren KrebsStammzellen.

Infrastruktur

Die Neunte Ziel der SDG besteht, «die Schaffung einer dauerhaften Infrastruktur, die Förderung der all-umfassenden und nachhaltiger Industrialisierung und Innovation». Verbundwerkstoffe, verstärkte графеном und andere Baustoffe können uns diesem Ziel näher führen.

Jüngste Studien haben gezeigt, dass mehr als Graphen Hinzugefügt wird, desto besser wird der Verbundwerkstoff. Dies bedeutet, Graphen Hinzugefügt werden können zu den Baustoffen — Beton, Aluminium, was macht Sie stärker und leichter.

Der Gummi auch verbessert Dank der Zugabe von Graphen. Eine Studie GrapheneFlagship und Ihrem Partner Avanzare, berichtet, dass «Graphen erhöht die Funktionalität des Gummis, durch eine Kombination der elektrischen Leitfähigkeit von Graphen und der mechanischen Festigkeit mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit». Aus diesen Gummis wäre machen widerstandsfähiger gegen Korrosion der Rohre.

Energie

Die Siebte Aufgabe — die Sicherung des Zugangs zu недорогостоящим, zuverlässiger, nachhaltiger und moderner Energie für alle. Wegen der Leichtigkeit, Leitfähigkeit und Zugfestigkeit Graphen kann umweltfreundliche Energie effizienter und billiger.

Zum Beispiel, графеновые Verbundwerkstoffe können verwendet werden, um die Schaffung einer universellen Sonnenkollektoren. Die Forscher vom Massachusetts Institute of Technology sagen, dass «mit Hilfe von Graphen möglich, eine flexible, kostengünstige und transparente Solarzellen, die verwandeln kann praktisch jede beliebige Oberfläche in eine Quelle der Elektrizität». Dank графеновым композитам auch möglich, eine große Lunge und Windturbinen.

Darüber hinaus Graphen wird bereits für die Verbesserung der traditionellen Lithium-Ionen-Batterien, die üblicherweise in der Unterhaltungselektronik. Auch Studien durchgeführt Graphen аэрогелей für die Speicherung von Energie und Superkondensatoren. All dies benötigen Sie für die großtechnische Speicherung von sauberer Energie.

In den folgenden zehn Jahren Graphen fast sicher findet viele Anwendungen in der realen Welt und nicht nur die Vereinten Nationen und hilft seinen Mitgliedern, Ihre Ziele zu erreichen SDG, sondern verbessert auch alles in unserer Welt, von Touchscreens bis MRT-Geräte und transistoren.