Kann man ein Handy wie eine Uhr am Handgelenk tragen?

Haben Sie schon einmal ein Smartphone gesehen?

Das muss ich natürlich sagen! So eine alltägliche Sache! Es ist nur ein Quadrat, manche sind dicker, manche dünner, und die Leute können eine Menge Dinge erledigen, indem sie mit ihren Fingern auf den hellen Bildschirm tippen.

Haben Sie schon einmal ein Smartphone gesehen, das Sie am Handgelenk tragen können?

Was? Unmöglich! Der Bildschirm des Telefons wird sich verbiegen und mit Sicherheit zerbrechen!

Ha, das Unmögliche ist jetzt möglich geworden! Mithilfe des magischen Materials Graphen kann der Handybildschirm sehr weich werden und auch im gebogenen Zustand Uhrzeit, Text und andere Inhalte anzeigen, sodass das Handy wie eine Uhr am Handgelenk getragen werden kann!

Was ist Graphen?

Graphen ist ein neues Mitglied der Kohlenstoffmaterialfamilie. In seinem „Körper“ befinden sich Kohlenstoffatome, die dicht in einer sechseckigen Wabenform angeordnet sind. Graphen wurde 2004 entdeckt und sein Entdecker erhielt 2010 den Nobelpreis für Physik.

Was ist das Besondere an Graphen?

Graphen ist dünn. Es ist nur ein Atom dick, etwa ein Hunderttausendstel der Dicke eines gewöhnlichen Blattes Papier. Wenn wir mit einem Bleistift auf Papier schreiben, können die hinterlassenen Bleistiftstriche Hunderte von Graphenschichten enthalten.

Graphen ist sehr „stark“ und sehr hart. Seine Festigkeit kann 100-mal höher sein als die von Stahl und seine Härte kann unter bestimmten Bedingungen mit der von Diamant vergleichbar sein.

Graphen hat eine erstaunliche Tragfähigkeit. Eine einzelne Schicht Graphenfilm, die so viel wiegt wie ein Katzenschnurrhaar, kann das Gewicht einer ganzen Katze tragen!

Graphen ist außerdem sehr weich. Auch wenn man es beliebig knickt, behält es seine ursprüngliche Struktur bei, sodass der flexible Bildschirm aus Graphen es ermöglicht, das Mobiltelefon wie eine Uhr am Handgelenk zu tragen.

Graphen ist derzeit das Material mit der besten elektrischen Leitfähigkeit der Welt und wird als „elektronische Autobahn“ bezeichnet. Aufgrund seiner einzigartigen Struktur können Elektronen in Graphen sehr, sehr schnell „laufen“. Im Handumdrehen haben die Elektronen 1.000 Kilometer „gelaufen“. Diese Fähigkeit von Graphen übertrifft nicht nur die von Siliziummaterialien bei weitem, sondern „tötet“ auch metallisches Silber sofort. Einige Wissenschaftler glauben, dass es Silizium als Hauptmaterial für Chips ersetzen wird.

Graphen ist auch ein Experte in Sachen Wärmeleitfähigkeit. Seine Wärmeleitfähigkeit ist mehr als zehnmal so hoch wie die von gewöhnlichem Gold, Silber und Kupfer.

Gerade wegen dieser vielen „außergewöhnlichen Eigenschaften“ erfreut sich Graphen so großer Beliebtheit. Von Funktionskleidung und Wärmeableitungsmaterialien (Mobiltelefone) über Batterien, Beschichtungen und Schmiermittel bis hin zu Chips und Geräten für die Luft- und Raumfahrt ist Graphen in allen Bereichen unseres Lebens aufgetaucht.

Seit seiner Entdeckung hat Graphen die Aufmerksamkeit und Begeisterung von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt auf sich gezogen. Es wird sogar als „König der neuen Materialien“ bezeichnet. Jeder möchte auf diesem Gebiet die Initiative ergreifen, und chinesische Wissenschaftler werden natürlich nicht zurückbleiben.

Im Jahr 2018 wurde das Beijing Graphene Institute, die weltweit größte Forschungs- und Entwicklungseinrichtung für Graphen, von Akademiemitglied Liu Zhongfan gegründet. Unter der Leitung von Liu Zhongfan hat sich das Beijing Graphene Institute zum Ziel gesetzt, „einen Weg zu ebnen“ für die Erforschung und Anwendung von Graphen in meinem Land.

Das ist ein ziemlich großes Ziel! Wie macht man das?

„Erstens: Bewahren Sie Ihre Neugier; zweitens: Haben Sie Geduld und Ausdauer und geben Sie nicht so schnell auf, wenn Sie scheitern“, sagte Liu Zhongfan.

Liu Zhongfan war seit seiner Kindheit ein neugieriges Kind. Er wollte schon immer selbst mit dem experimentieren, was er in Büchern las. Er versuchte beispielsweise, Paprika und Auberginen Musik vorzuspielen, um zu sehen, ob dies ihr Wachstum wirklich förderte. Er versuchte, das Land mit abgekochtem Wasser zu bewässern, um zu sehen, ob es besser war als Rohwasser …

Als Liu Zhongfan heranwuchs, wuchs seine Neugier weiter. Er vertiefte sich in die Graphenforschung und blieb dabei. Er sagte: „Ich werde nichts anderes tun als Graphen, und ich werde voranschreiten und Graphen herstellen, das ‚nützlich und praktisch‘ ist.“

Im Jahr 1993 kehrte Liu Zhongfan, der acht Jahre im Ausland studiert hatte, mit über 60 Kisten voller Instrumente und Ausrüstung, die ihm sein Mentor gespendet hatte, nach China zurück und gründete sein eigenes Labor an der Peking-Universität. Er ist der Erste, der jeden Tag ins Labor kommt und der Letzte, der es abends verlässt. Er arbeitet fleißig, unabhängig von der Jahreszeit.

„Machen Sie eine Sache gut, tun Sie es bis zum Äußersten, tun Sie etwas, was andere nicht können!“ Darauf hat Liu Zhongfan immer bestanden.

Dank dieser Beharrlichkeit gelang es Liu Zhongfan und seinem Team schließlich als ersten weltweit, „Super-Graphenglas“ zu entwickeln, das Graphen und Glas kombiniert. Sie nutzen eine Technologie, die derzeit nur in unserem Land beherrscht wird, um Graphen direkt auf Glas wachsen zu lassen. Auf diese Weise kann das ursprünglich transparente Glas aufgrund der „Verbindung“ von Graphen nicht nur weiterhin Licht durchlassen, sondern auch Wärme und Strom leiten, wodurch es sich hervorragend für die Herstellung von Touchscreens für Mobiltelefone, Projektionsbildschirmen, intelligenten Fenstern und transparenten Heizkörpern eignet.

In den Augen von Liu Zhongfan birgt Graphen jedoch noch immer ein enormes, ungenutztes Potenzial. Wie können wir also die Anwendungen finden, die für Graphen unverzichtbar sind, die sogenannten „Trumpfkarten“-Anwendungen? Der Akademiker Liu Zhongfan ist noch auf der Suche.

Quelle: Chongqing Industrie-Universität-Forschungszusammenarbeit Förderungsvereinigung

Autor: Pan Fusheng, Mitglied der Chinesischen Akademie für Ingenieurwissenschaften, Professor der Universität Chongqing, Vorsitzender der Chongqing Association for Science and Technology

Rezensionsexperte: Mao Yi, Chefexperte der Chongqing Science Communication Expert Group, Professor am Chongqing Electronic Engineering Vocational College

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