Graphene, “vật liệu diệu kỳ” là thứ mà rất nhiều ngành công nghệ đang tìm cách ứng dụng trong sản phẩm của mình. Nó không được sản xuất, mà được “chiết xuất” từ graphite – một quy trình mà các nhà khoa học phát triển thành công vào năm 2004.
Là một chất liệu gần như 2D khi chỉ bao gồm một lớp nguyên tử carbon nguyên chất kết nối với nhau theo dạng tổ ong, graphene có độ bền gấp 200 lần so với thép, nhẹ hơn cả giấy, siêu mỏng, dẻo dai cùng nhiều thuộc tính tuyệt vời khác.
Và đây là những cách mà vật liệu này có thể thay đổi cuộc sống của chúng ta.
SmartphoneTrong khi Samsung và Apple đang đau đầu vì thiếu nguyên liệu sản xuất pin smartphone, graphene có thể sẽ là một vật liệu giúp giảm bớt nhu cầu cobalt. Graphene có thể tăng cường dung lượng pin và hiệu năng pin về lâu dài, đồng thời tăng tốc độ sạc pin một cách chóng mặt. Hãy tưởng tượng đây là một đường cao tốc cho việc sạc pin, cho phép điện năng chạy qua nhanh đến mức các nhà nghiên cứu tin rằng một viên pin graphene có thể được sạc đầy trong 7 giây.
Vậy thì còn bao lâu nữa chúng ta mới có thể cắm điện thoại của mình vào nguồn điện, chờ 7 giây và tiếp tục sử dụng? Kari Hjelt, giám đốc phát minh tại Graphene Flagship, chương trình nghiên cứu và phát triển ứng dụng graphene được châu Âu tài trợ hàng tỉ Euro nói rằng điều này sẽ xảy ra trong khoảng 2 năm nữa.
“Nó vẫn là một vật liệu non trẻ, nên chúng tôi rất bất ngờ về sự tiến bộ của nó sau 14 năm. Graphene hoạt động trong quá nhiều lĩnh vực theo những cách tuyệt vời, và chúng tôi phải chọn những thứ hứa hẹn nhất cho châu Âu và cho thương mại.”
Bên cạnh triển vọng về những viên pin siêu cấp, nó còn đủ dẻo dai để được đưa vào trong những điện thoại bẻ cong được để làm linh kiện antenna, màn hình cảm ứng… Thật ra, ngay tại MWC 2018, Ericsson đã sử dụng graphene trong buổi trình chiếu công nghệ mạng 5G của mình.
RobotGraphene có thể được dùng để cải thiện các chi nhân tạo. Bằng cách lắp các cảm biến graphene ở đầu mút các chi, người sử dụng có thể dùng tín hiệu thần kinh của mình để điều khiển chuyển động và sức mạnh của các cánh tay, chân giả, và cảm nhận được những gì mà chi giả chạm phải.
Một cánh tay robot thay thế cho những tay giả bình thường.Ngoài việc nhẹ và dễ dàng che lấp, graphene cũng phản ứng rất nhanh với những kích thích từ bên ngoài, chẳng hạn áp lực, giúp người dùng chi giả có được những chuyển động tự nhiên và thao tác cầm nắm chính xác hơn.
Với graphene, người ta có thể sản xuất ra những phần cơ thể nhân tạo thoải mái và linh hoạt hơn nhiều, cũng như những robot "dịu dàng" hơn để thực hiện những công việc tinh tế hơn mà trước nay chỉ có con người đảm nhiệm.
Nhận diện thực phẩmGraphene có khả năng hấp thụ ánh sáng ở gần như mọi bước sóng, nên một cảm biến graphene có thể phát hiện cả các ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại và hồng ngoại cùng một lúc. Một cảm biến như vậy sẽ phát hiện được những chi tiết mà mắt người không thể nhận ra. Tại MWC 2018, công nghệ này đã được trình chiếu để phân biệt giữa gạo, sữa và hạnh nhân – cả ba trông giống hệt nhau.
Graphene có thể giúp phân biệt ba ly chứa gạo, hạnh nhân và sữa trông y hệt nhau.Trên thế giới, có rất nhiều người dị ứng với nhiều loại thực phẩm khác nhau, từ hải sản, đậu phộng cho đến sữa. Trong tương lai, những người bị dị ứng với một loại thực phẩm nào đó có thể dùng chiếc camera trên điện thoại của mình để nhận ra thứ nào là an toàn và thứ nào nguy hiểm đối với họ.
Thiết bị đeoSự dẻo dai của graphene biến nó thành vật liệu lý tưởng cho các thiết bị đeo. Các nhà nghiên cứu từ Học viện khoa học photon ở Tây Ban Nha đã tich hợp graphene vào các miếng dán cực tím có thể dính lên da như một băng y tế bình thường. Lớp graphene bên trong có thể đo nhịp tim, nồng độ oxy trong máu, mức độ tiếp xúc với tia cực tím, tạo ra một hệ thống kiểm tra sức khỏe mini.
Miếng dán kiểm tra sức khỏe.Với sự phát triển của các loại quần áo thông minh, graphene cũng có thể được tích hợp vào trong các loại quần áo này để giúp người sử dụng biết được tình trạng cơ thể của mình. Một đôi giày thông minh được trang bị miếng lót graphene do trường Đại học Cambridge chế tạo có thể đo sự phân phối áp lực từ bàn chân của người mang nó, giúp kiểm tra hiệu năng của các vận động viên và các triệu chứng bệnh ở chân.
Giao diện cảm ứng mớiDo chỉ có độ dày một nguyên tử, các nhà khoa học có thể chồng nhiều lớp graphene lên nhau mà nó vẫn gần như vô hình trước mắt chúng ta. Tại MWC 2018, một màn hình cảm ứng gần như trong suốt được chế tạo bằng graphene đã được sử dụng để điều khiển một chiếc xe đồ chơi.
Đây là một ví dụ nho nhỏ cho thấy tương lai mà chúng ta có thể tích hợp giao diện cảm ứng vào mọi thứ, từ chiếc ly thủy tinh, bộ quần áo đang mặc đến chiếc bàn làm việc bình thường.
Màn hình cảm ứng graphene được trình diễn tại MWC 2018.Tiềm năng của thứ vật liệu này có vẻ như vô tận, và nó hứa hẹn sẽ thay đổi đời sống của chúng ta chỉ trong vòng vài năm nữa thôi.
Hình xăm theo dõi sức khỏe từ Graphene – Bước tiến mới nhất đến công nghệ người nửa máy
