Artikel

Jaket Graphene. Bagian jaket. Bagian eksperimen sains. Dibuat dengan satu-satunya materi di dunia dengan hadiah Nobel.

Apa itu graphene, dan mengapa itu penting

Graphene hanyalah lapisan grafit tertipis, barang-barang yang digunakan untuk membuat pensil. Ketika grafit direduksi menjadi satu lapisan atom karbon yang diatur dalam pembentukan segi enam, itu berubah menjadi supermaterial tidak seperti yang pernah diketahui sebelumnya – sangat kuat dan sangat elastis sehingga serat jaring laba-laba yang dilapisi graphene bisa menangkap pesawat yang jatuh. Dengan potensi untuk mengubah hampir setiap industri dari perjalanan ruang angkasa ke elektronik, graphene sangat mengejutkan sehingga penemuannya digambarkan seperti menemukan CERN Large Hadron Collider di meja Anda.

Bagaimana eksperimen maverick memenangkan Hadiah Nobel

Sementara keberadaan graphene pertama kali berororisasi pada 1940-an, baru pada tahun 2004 dua ilmuwan maverick, Andre Geim dan Konstantin Novoselov, mampu mengisolasi dan mengujinya. Melalui eksperimen yang sangat spekulatif dan tidak didanai yang dikenal sebagai ‘percobaan Jumat malam’ mereka, mereka mengupas lapisan demi lapisan dari serutan grafit menggunakan pita Scotch sampai mereka menghasilkan sampel graphene hanya setebal satu atom. Setelah pemikiran lapangan kiri yang sama memenangkan Geim hadiah Nobel Ig 2000 untuk melayang katak menggunakan magnet, pasangan ini memenangkan hadiah Nobel pada tahun 2010 untuk isolasi graphene.

Bagian jaket. Bagian eksperimen sains.

Mengikuti jejak pemenang Hadiah Nobel Geim dan Novoselovs, kami merilis jaket berlapis graphene ke dunia sebagai prototipe eksperimental. Penemuan asli berasal dari proyek penelitian terbuka yang hasilnya tidak mungkin diprediksi, jadi kami melanjutkan dengan nada itu. Mengetahui bahwa satu-satunya hal yang pada akhirnya akan membatasi apa yang dapat dilakukan dengan graphene adalah imajinasi kolektif kita, langkah logis berikutnya bagi kita adalah mendapatkan graphene ke tangan pengadopsi awal untuk melihat apa yang terjadi.

Pertama kami membuatnya sepenuhnya reversibel – dengan hanya satu sisi dilapisi graphene

Sulit untuk bereksperimen dengan sesuatu yang hanya berperilaku satu arah, jadi kami membuat jaket sepenuhnya reversibel, jadi tidak ada di dalam atau di luar. Satu sisi dilapisi sepenuhnya dalam graphene. Yang lainnya tidak. Sisi graphene terlihat abu-abu gun-metal. Sisi non-graphene berwarna hitam matt dan terbuat dari nilon berkekuatan tinggi dan peregangan tinggi. Tergantung pada cara di sekitar Anda memakainya dan apa yang Anda lakukan di dalamnya, jaket akan berinteraksi dengan tubuh Anda dan dunia di sekitarnya dalam serangkaian cara yang berbeda.

Bagaimana kita mengubah grafit berusia miliaran tahun menjadi Jaket Graphene

Langkah pertama untuk membuat jaket ini melibatkan mengubah grafit mentah menjadi nanoplatelets graphene. Tumpukan kecil graphene ini dicampur dengan poliuretan untuk menciptakan membran yang sangat tipis, yang kemudian terikat pada nilon untuk menciptakan bahan yang sama sekali baru. Menambahkan graphene ke nilon secara fundamental mengubah sifat mekanik dan kimianya – kain nilon yang tidak dapat secara alami melakukan panas atau energi misalnya, sekarang bisa. Dan karena graphene hanya setebal satu atom, Anda dapat melakukan ini tanpa menambahkan satu gram berat.

Kantong reversibel dipotong dengan laser

Dimulai dengan dasar-dasar, karena jaket reversibel kantong juga. Sebagai eksperimental seperti itu, Anda masih harus bisa memakainya. Jadi kantong bekerja dengan cara apa pun di sekitar Anda memilikinya. Setiap panel Jaket Graphene dipotong dengan laser – bahannya sangat mahal sehingga bukan pilihan. Dan kedua kantong dipotong laser dengan presisi sedemikian rupa sehingga kami dapat membiarkan tepinya mentah dengan jahitan nol. Semua panel kemudian terikat bersama dan jahitan disegel untuk tahan air.

Sisi graphene akan menghantarkan listrik, tetapi tidak cukup untuk menjadi berbahaya.

Salah satu prototipe pertama kami dari Jaket Graphene sangat konduktif sehingga Anda dapat memasang sumber daya di satu ujung, bola lampu di ujung yang lain dan itu akan menyala. Setelah memperdebatkan betapa berguna atau berbahayanya itu, kami memutuskan untuk meningkatkan ketahanan material terhadap arus listrik, dengan menyebarkan nanoplatelets graphene. Edisi pertama Jaket Graphene ini masih menghantarkan listrik, tetapi pada tingkat yang jauh lebih rendah dan aman.

Sisi graphene melakukan panas dan menghangatkan Anda

Graphene melakukan panas lebih baik daripada bahan apa pun di Bumi. Jadi ketika Anda mengenakan jaket dengan sisi graphene di samping tubuh Anda dalam cuaca dingin, itu membantu menyamakan suhu kulit Anda dengan mengirimkan panas dari potongan-potongan panas tubuh Anda seperti kepala Anda, ke potongan-potongan dingin seperti tangan Anda. Ini adalah gelombang pertama kain konduktif yang akan membawa panas atau listrik di sekitar tubuh Anda tetapi tanpa sumber daya. Tes laboratorium telah menunjukkan bahwa semakin dekat dengan tubuh Anda bahannya, semakin efektif dalam mengatur suhu kulit Anda dan meningkatkannya rata-rata 2 ° C.

Ini adalah awal dari pakaian Anda menjadi teknologi.

Mendapatkan graphene ke dalam pakaian adalah awal dari perjalanan yang mungkin berlangsung ribuan tahun. Itu duduk di samping manusia gua mengenakan kulit binatang dan manusia berkultivasi kapas. Sampai saat ini tantangannya adalah bagaimana mengeluarkan graphene dari laboratorium penelitian dan masuk ke dunia nyata. Jadi membuat bahan yang dapat menghantarkan panas dan tenaga adalah batu loncatan awal pertama menuju pakaian bionik yang bekerja seperti platform untuk mendukung inovasi lainnya.

Graphene dapat menyerap jumlah panas yang tidak terbatas

Pada tahun 2014 fisikawan di Max Planck Institute mengungkapkan bahwa graphene menantang hukum dasar konduksi panas. Sementara jumlah panas yang dapat dilakukan material diyakini tetap konstan berapa pun ukuran atau bentuknya, konduktivitas graphene meningkatkan semakin banyak graphene yang ada, yang berarti bahwa secara teoritis dapat menyerap jumlah panas yang tidak terbatas. Tetapi karena bahan dasar nilon memiliki titik leleh 200-300 ° C, ini harus diuji dengan hati-hati.

Bagaimana Anda bisa menggunakan jaket seperti radiator

Anda dapat memanaskan jaket dengan meninggalkannya di bawah sinar matahari atau di atas radiator dengan sisi graphene terkena sumber panas. Jika Anda kemudian mengubahnya ke dalam dan memakai graphene di samping kulit Anda, ia bertindak seperti radiator, mempertahankan panasnya dan menyebarkannya ke seluruh tubuh Anda. Efeknya dapat ditunjukkan dengan meletakkan tangan Anda pada kain, mengambilnya dan kemudian menembak jaket dengan kamera pencitraan termal. Panasnya cetakan tangan tetap lama setelah tangan pergi.

Graphene menurunkan kelembaban di samping tubuh Anda

Saat mengenakan graphene di sebelah tubuh Anda akan membuat Anda lebih hangat dengan meningkatkan suhu kulit Anda, itu juga akan menciptakan lebih sedikit kelembaban di samping tubuh Anda daripada membran normal. Dalam tes laboratorium kelembaban secara konsisten lebih rendah selama setiap fase latihan dan pemulihan, sehingga Anda harus merasa kurang panas dan berkeringat. Diyakini bahwa graphene entah bagaimana mampu menyebarkan kelembaban ekstra dari panas, tetapi ‘bagaimana’ tetap tidak diketahui untuk saat ini.

Jaket tahan air dan bernapas

Ikatan atom graphene yang ketat membuatnya kedap terhadap hampir semua gas dan cairan. Molekul air adalah satu-satunya pengecualian. Yang berarti kita sudah bisa membuat jaket bernapas dan tahan air. Saat Anda berkeringat, ia dapat menguap keluar melalui graphene. Dan pada saat yang sama membran poliuretan membuatnya tahan air hingga 10.000mm. Untuk kombinasi terbaik dari waterproofness dan breathability, memakainya dengan graphene di dalam menghasilkan hasil tes terbaik.

Graphene sangat kuat. Tapi jaketnya belum antipeluru.

Karena hanya satu atom tebal, graphene meningkatkan kekuatan jaket dalam semua tes abrasi dan tusukan, dan melakukannya tanpa menambahkan satu gram berat. Tapi sebanyak yang kita inginkan, itu belum antipeluru. Secara teoritis Anda membutuhkan 10 lapisan graphene untuk menghentikan peluru dan teknologinya belum ada. Ketika itu, kita akan menjadi yang pertama mencoba membuat setelan ringan dari baju besi olahraga ekstrim. Sementara itu kita akan mengambil manfaat kekuatan dari satu lapisan graphene dari teknologi tahap awal ini.

Bagaimana kita belajar dari ‘Apple 1’

42 tahun setelah diluncurkan, komputer Apple 1 terlihat seperti sesuatu dari abad ke-19. Tetapi setiap teknologi harus dimulai di suatu tempat, dan edisi pertama Jaket Graphene tidak berbeda. Dalam teknologi Anda bisa terlambat atau lebih awal. Agar terlambat, Anda akan tinggal di laboratorium selama dekade berikutnya sampai Anda menyempurnakan armor ringan. Untuk menjadi awal, Anda akan menempatkan prototipe eksperimental ke dunia dan menggunakan kekuatan pengujian kolektif pengadopsi awal untuk meningkatkan dan iterasi. Kami pergi untuk pilihan dua.

Bagaimana jaket cocok dan terasa

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Ada yang bisa kami bantu?

Kami di sini senang membantu Anda.

Customer Suppot

Nelvi Imra

Online

Nelvi Imra

Ada yang bisa kami bantu? 00.00