Φτιάξτε γραφένιο σε αυτό το απλό πείραμα
Είναι εύκολο να κατασκευαστεί και να πειραματιστεί με το γραφένιο, ένα πολύ ωραίο υλικό με πολλές εφαρμογές στη νανοτεχνολογία.
Τι είναι το γραφένιο;
Το γραφένιο είναι ένα δισδιάστατο φύλλο άνθρακα από κηρήθρα. Είναι ισχυρό, ευέλικτο, διαφανές και εκπληκτικός αγωγός ηλεκτρισμού. Το γραφένιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή εύκαμπτων οθονών και υπερταχέων υπολογιστών που βασίζονται σε μικροσκοπικά, ενεργειακά αποδοτικά τσιπ.
Φτιάξτε γραφένιο
Μπορείτε να πειραματιστείτε με τις ηλεκτρικές ιδιότητες του γραφενίου σε σύγκριση με τον γραφίτη, την τρισδιάστατη διάταξη που παράγεται από τη στοίβαξη και τη συγκόλληση φύλλων γραφενίου. Θα χρειαστείτε τα ακόλουθα υλικά:
- μολύβι (η πηγή γραφενίου και γραφίτη σας)
- χαρτί
- μπαταρία (π.χ. μπαταρία 9 βολτ)
- LED
- μονωμένα καλώδια σύρματος
- αντίσταση 330 ohm
Σημείωση:Μην βραχυκυκλώνετε κατά λάθος την μπαταρία σας! Αυτό θα συμβεί εάν χρησιμοποιούσατε ένα καλώδιο για να συνδέσετε τους θετικούς και αρνητικούς πόλους της μπαταρίας απευθείας με ένα καλώδιο. Το βραχυκύκλωμα της μπαταρίας καταστρέφει την μπαταρία, προκαλώντας πιθανή έκρηξή της, κάτι που δεν είναι ο στόχος αυτής της άσκησης. Η αντίσταση χρησιμοποιείται για να αποτρέψει την απευθείας σύνδεση των ακροδεκτών.
- Συνδέστε τον θετικό πόλο (+) της μπαταρίας στη μία πλευρά της αντίστασης.
- Συνδέστε την αντίσταση στο ένα άκρο της λυχνίας LED.
- Συνδέστε το άλλο άκρο του LED σε ένα μονωμένο καλώδιο.
- Συνδέστε ένα καλώδιο στον αρνητικό πόλο (-) της μπαταρίας… αλλά μην συνδέσετε το άλλο άκρο σε τίποτα.
- Χρησιμοποιήστε το μολύβι για να σχεδιάσετε ένα χοντρό κουτί στο φύλλο χαρτιού. Ο «μόλυβδος» του μολυβιού είναι γραφίτης. Κάντε το κουτί με μήκος μερικές ίντσες και πλάτος περίπου μισή ίντσα. Σκιάστε το όσο πιο σκοτεινό μπορείτε. Ο γραφίτης είναι ένας εξαιρετικός ηλεκτρικός αγωγός, επομένως μόλις τραβήξατε ένα είδος σύρματος άνθρακα πάνω στο φύλλο χαρτιού.
- Αγγίξτε τα άκρα των δύο καλωδίων (το ένα συνδέεται στο LED και το άλλο στον αρνητικό πόλο της μπαταρίας) στα άκρα του κουτιού γραφίτη. Τι συμβαίνει; Το LED παρέμεινε σκοτεινό ή αναμμένο; Τι θα συμβεί αν μετακινήσετε τα καλώδια πιο κοντά και πιο μακριά;
- Μπορείτε να φτιάξετε γραφένιο αφαιρώντας τα στρώματα του γραφίτη . Ένας εύκολος τρόπος για να γίνει αυτό είναι να σβήσετε το μεγαλύτερο μέρος του γραφίτη. Θα έχετε ακόμα λίγο γραφίτη, αλλά και μερικά φύλλα μονής στρώσης άνθρακα ή γραφενίου. Διαγράψτε μέρος του κουτιού, συνδέστε τα καλώδια και δείτε τι συμβαίνει.
- Αν θέλετε, μπορείτε να σχεδιάσετε άλλες διαδρομές με το μολύβι και να δείτε τι συμβαίνει όταν συνδέετε τις απαγωγές στα άκρα των μονοπατιών. Δοκιμάστε κοντές γραμμές, μακριές γραμμές, γραμμές ζιγκ-ζαγκ… ότι σας αρέσει!
Θέλετε περισσότερο γραφένιο; Ένας άλλος τρόπος για να το φτιάξετε είναι να χρησιμοποιήσετε το μπλέντερ σας!
