Grafeen

Het verhaal van de

TOEKOMST

Ontmoet Meneer G

Meneer G neemt je mee op een leerrijke reis naar de zeer speciale wereld van 'grafeen'.
Zet je schrap voor een stevige kennismaking met het revolutionaire wondermateriaal.

"Grafeen kan helpen om al onze technologische dromen waar te maken."
Grafeen is als een bliksem in een vel.

Grafeen, of simpelweg 'G', is een zeer sterk, licht en niet-toxisch materiaal dat de mensheid kan helpen om een betere, groenere, slimmere en meer duurzamere wereld op te bouwen.

Grafeen is het wondermateriaal dat verscholen zit in het vulsel van een potlood.

In het potlood zit grafiet. Grafiet is een vorm van koolstof. Koolstof is een element dat wordt gemaakt in de productie van sterren hoog in de hemel.
Koolstof noemt men ook "sterrenstof".

Grafeen is als carpaccio van grafiet,
een enkele atomaire laag.
Ons eigen menselijk lichaam bestaat voor een groot deel ( 18% ) uit koolstofatomen, om alles goed bij elkaar te binden.

Atomen zijn de kleine bouwstenen waaruit de wereld rondom ons is opgebouwd.

Grafeen kunnen we tegelijkertijd omschrijven als een molecule, een kristal.
Het bestaat uit een sterk compact vel met de atomen gerangschikt in een zeshoek.
Grafeen is als een bijenraat uit licht.

Koolstof is een element. Zoals zuurstof, waterstof, sillicium, boor, uranium, ijzer, titanium, methaan, stikstof, zilver en helium enkele van de vele elementen zijn die reeds werden ontdekt door de mens.

Kool of koolstof werd vroeger ook 'ember' genoemd, dat betekent evenveel als ... 'Gloeiende kool'.
De chemische begrippen ‘element’ en ‘atoom’ stammen uit de Griekse tijd.

Het voorvoegsel 'graph'
( van 'graphene', het Engelse woord voor het Nederlandse grafeen) staat voor
'schrijven, tekenen'

Scheikundige elementen vormen de verschillende soorten materie. Doorheen de geschiedenis lieten de wetenschappers de vele verschillende soorten van materie optekenen onder verschillende namen ...

... en brachten hun bevindingen onder in een periodiek systeem (de tabel van Mendeljeev) om zo de oorsprong van het universum te helpen bepalen.

De mechanismen van grafeen spelen zich af op nanoschaal, in dwergenland. Nanowetenschappen en nanotechnologie is de studie en toepassing van kleine dingen.

Op dat niveau wordt alles gemeten in nanometers (nm).
1nm is een miljardste van een meter.
Of: 0,000 000 001 meter

Wetenschappers maken gebruik van microscopen om een beter beeld te krijgen van deze miniscule compacte werelden.
Een ordinair menselijk haar heeft een dikte van 80 000 nanometer.

Grafeen is ongeveer één derde van een nanometer dik, of

0.34nm

Misschien klinkt het allemaal een beetje saai, 'elementen' en 'atomen', maar hou even vol! Het leukste stuk komt er aan.
Dan wordt duidelijk waarom grafeen de wereld op zijn kop kan zetten.

"Wist je dat de atomen,
de bouwstenen waaruit alles is opgebouwd,
elkaar nooit raken?"

Op atomaire schaal - onder de motorkap van onze wereld - lijkt alles zich anders te gedragen dan hoe we het registreren met het blote oog vanuit onze eigen wereld.

Wat grafeen zo speciaal maakt is de ongeloofelijke dunheid en het feit dat het materiaal zeer unieke en speciale eigenschappen bezit.

Grafeen is één atoom hoog, maar wetenschappers noemen grafeen een twee dimensionaal materiaal (2D). Grafeen is enkel oppervlak.

Elektronen - kleine deeltjes die bewegen als een wolk rond de kern van het atoom en potentieel (energie) overbrengen - gedragen zich op een vel grafeen zoals de beroemde wetenschapper Albert Einstein ...

ooit voorspelde in zijn algemene relativiteitstheorie voor deeltjes die reizen

aan de snelheid van het licht.
... Alsof de deeltjes geen massa ervaren.

Zeer opmerkelijk is het feit dat grafeen elk kleur - soort van licht - kan 'zien'
en
verzenden.

Het is moeilijk snappen waarom dit alles zo extreem belangrijk is, maar laat ons noteren dat het wetenschappers kan helpen in het begrijpen van de meest fundamentele vragen over het leven.

Grafeen is de beste elektrische en thermische geleider ooit ontdekt in de geschiedenis van de mensheid.

Met andere woorden: Als we het materiaal leren beheersen kunnen we warmte en elektriciteit veel sneller laten reizen tussen twee specifieke of meerdere punten.

Dat betekent evenveel dat we al onze elektronische toestellen sneller kunnen laten opereren en communiceren.

ICT draait om het uitwisselen van data ..., kleine data, Big Data en massa's data.
...1 1 0 1 1 0 0 0 0...
"Informatie is geen kennis"

De digitale wereld en onze fysieke wereld sijpelen langzaam in elkaar, tot één lichaam, met data als bloed.
De datarevolutie zal onze samenleving en economie nog verder ontwrichten.

Het internet, de reflectie van de mensheid, is het medium waarmee we allen in verbinding staan. Grafeen kan het mogelijk maken om enorme grote hoeveelheden data ogenblikkelijk te communiceren.

Grafeen heeft het vermogen om niet alleen splinternieuwe maar ook alle bestaande applicaties en technologieën te verbeteren.

Waar arbeid is in elektrische toestellen ontstaat hitte. Die hitte moet worden afgevoerd omdat anders de processen vertragen. Met grafeen kunnen wetenschappers de warmte wegpatsen.

Grafeen kan resulteren in zeer snelle computers en vernuftige grafeen machines

Stel je voor ...
Een wereld waar alle computers,
ons arsenaal aan versnelde denkers,
draaien zonder nood aan enige
(externe) koeling.

Het gewin in de strijd tegen onze opwarming van de aarde is gigantisch.

Grafeen kan de mens ook bijstaan om de aarde schoner te houden, en als steun gebruiken om deze op te poetsen.
Door kool niet langer op te graven om het op te branden en te 'emitteren'...

... maar door koolstof te leren benutten op de allerkleinste schaal om

elektriciteit en warmte

uiterst efficiënt te kunnen vervoeren.

Grafeen is een subliem materiaal, maar het is de mens die stappen moet zetten en hard moet werken om een nieuw materiaal
in de wereld te introduceren.
Dat gehele proces duurt zijn tijd.

De vraag is niet:
Komt grafeen, maar wanneer komt grafeen?
Wist je dat wetenschappers er al in geslaagd zijn om 'tijd' te bevriezen via grafeen?

Het gebruik van grafeen zal in de toekomst applicaties veroorzaken waarvan we in het verleden nog niet eens durfden dromen.

Grafeen is zo sterk dat een enkele laag het gewicht van een kat kan dragen.
Grafeen is transparant, om die reden zou het lijken alsof de kat in de lucht zou zweven.

Het ultradunne koolstofmateriaal kan gebruikt worden als superieure filter om water te ontdoen van andere substanties, zoals olie of zelfs nucleair afval.

Of, om straling tegen te houden, en astronauten te beschermen in de ruimte.

Grafeen is ook flexibel, en kan dus buigen.
Dit, in combinatie met de elektrisch geleidende kwaliteiten, maakt grafeen zeer toepasselijk voor de creatie van
oprolbare schermen en wearables.

Grafeen kan de wetenschap bijstaan in de geneeskunde. Zowel bij het meten en vroegtijdig opsporen van kankers of andere ziekten, als in de constructie van nieuwe ledematen of protheses, ...

of bij het maken van nieuwe elektronische huid met superieure sensoren,
of lenzen om blinden hun zicht te herstellen.
Of diabetes patiënten verlossen van het pijnlijke vervelende prikje.

Grafeen laat roest geen kans.
Handig voor applicaties in de tandheelkunde. Het maakt van de substantie eveneens een killer materiaal voor de metaalindustrie in de strijd tegen corrosie.

Het is de waaier aan exclusieve mechanische, thermische, optische en elektrische karakteristieken dat van grafeen een absoluut top materiaal maakt en eenzaam laat uitstijgen boven alle andere substanties.

Vooral in de energiesector kan grafeen serieuze potten breken.
Voor zij die kansen ruiken ... .

Grafeen is het materiaal dat decentralisatie in de hand kan werken en kwamtumeffecten brengt in de verspreiding van temperatuur dat nooit eerder werd gezien,
waar zelden werd over nagedacht.

"Mijn brein is slechts een ontvanger, in het heelal is er een kern van waaruit wij kennis, kracht en inspiratie verkrijgen. Ik ben niet doorgedrongen tot de geheimen van deze kern, maar ik weet dat het bestaat." N. Tesla

Thuisbatterijen, supercondensatoren, innovatieve verwarmingssystemen , efficiënte en flexibele zonnepanelen of energieopwekkende verf zijn amper het begin van een revolutionair tijdperk.

Superkrachtige, duurzame, lichtere en energiezuinige elektrische voertuigen vormen een groots onderdeel in dat veelbelovende energiesegment. Grafeen kan een vervolg brengen aan het succes van Tesla Motors.

3D printen en grafeentechnologie smelten langzaam samen.
Niet alleen om wagens te printen, maar ook ter versteviging van geprinte huizen.

Een idee kan vandaag de dag al geprint worden met geleidende filamenten, om stroom te vervoeren doorheen het gebouwde model. Dit concept opent deuren voor spectaculaire mogelijkheden.

Grafeen sluipt de economie binnen, en de eerste applicaties vertonen zich op de markt.

Tot zover de rondleiding over grafeen,
het materiaal van de toekomst.

Meneer G dankt je hartelijk voor de aandacht.

Vond je het interessant?
Mail of deel de boodschap met je vrienden,

Of bezoek de website
Foudtje gevonden? Geef hiereen seintje.

Verhaal, script en code geschreven door:
Kenny Verhulst (voor grafeen.be)

"Alle wensen worden in vervulling getrild wanneer de kracht - het idee achter de lichtbundel van gedachten - gericht wordt gehouden. Ruimte zal gehoorzamen en samenspannen om de verlangens en wensen tot stand te brengen."