การเรียกกราฟีนเป็น “วัสดุมหัศจรรย์” ได้กลายเป็นเรื่องโบราณไปแล้ว เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพและทางอิเล็กทรอนิกส์ที่น่าทึ่ง รังผึ้ง 2 มิติของอะตอมคาร์บอนนี้ไม่เพียงแต่แข็งแกร่งที่สุดเท่าที่เคยค้นพบ แต่ยังแข็งที่สุด โดยสามารถรักษาความหนาแน่นกระแสได้นับล้าน เท่าของทองแดง การมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมนั้นเป็นสิ่งที่ดีและดีหากคุณเป็นนักวิจัยที่หลงใหลในคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์
ที่ละเอียดอ่อน
ของกราฟีน เช่น การไม่มีช่องว่างของแถบสี แต่ถ้าคุณเป็นผู้บริหารธุรกิจที่หัวแข็งล่ะ กราฟีนจะมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อมันสามารถช่วยให้คุณขายผลิตภัณฑ์ที่ดีกว่าที่มีอยู่แล้วในตลาด และถ้ามันสามารถทำเงินให้บริษัทได้ในเวลาเดียวกัน การคิดตามความเป็นจริงนั้นมีความสำคัญมาก
ในการประชุมที่ลอนดอนในสัปดาห์นี้ซึ่งเรียกว่าการประชุมสุดยอดโดยมีผู้บริหารระดับสูงด้านการวิจัย นักวิชาการ และผู้นำอุตสาหกรรมเกือบ 150 คนมารวมตัวกันเพื่อหารือเกี่ยวกับวิธีที่กราฟีนสามารถเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ที่ทำเงินได้จริง ในบรรดาผู้ที่พูด ได้แก่ผู้อำนวยการฝ่ายเทคโนโลยีและนวัตกรรมใหม่
ที่ ในตอนแรกอาจดูแปลกที่บริษัทสร้างรถบรรทุกควรสนใจกราฟีน แต่ลองนึกดูว่าถ้าวัสดุบางพิเศษนี้สามารถรวมอยู่ในจอแสดงผลที่ยืดหยุ่นซึ่งสามารถขึ้นรูปเป็นแผงหน้าปัดหรือกระจกหน้ารถได้อย่างแท้จริง หรือถ้าสามารถใส่กราฟีนลงในผ้าเบรกของยานพาหนะเพื่อดึงความร้อนที่เกิดจากการเสียดสี
อย่างรวดเร็วเมื่อรถบรรทุกชะลอความเร็วผู้พูดอีกคนคือรองประธานฝ่ายวิจัยและเทคโนโลยี สมาคมผู้ผลิตเครื่องบินในยุโรปแห่งนี้กำลังมองหาประโยชน์ของกราฟีนอย่างจริงจัง และวิลเลียมส์ได้เน้นย้ำถึงความสำคัญที่ชัดเจนของผู้ผลิตเครื่องบินทุกราย เพื่อให้มั่นใจว่ายานของตนไม่เพียงแต่ปลอดภัยเท่านั้น
แต่ยังมีน้ำหนักเบาที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้อีกด้วย ท้ายที่สุดแล้วเชื้อเพลิงมีราคาแพงและหากกราฟีนสามารถช่วยกำจัดมวลของเครื่องบินได้แม้แต่ไม่กี่เปอร์เซ็นต์ ประโยชน์ที่ได้ก็อาจมหาศาล แต่ตามที่หัวหน้าฝ่ายเทคโนโลยีชี้ให้เห็น การประยุกต์ใช้กราฟีนที่มีแนวโน้มว่าจะสามารถช่วยกระจายกระแสไฟ
จากฟ้าผ่าได้
ซึ่งปัจจุบันทำโดยใช้ตาข่ายทองแดงที่ค่อนข้างหนัก นอกจากนี้ยังมีการพูดคุยจากหัวหน้าอุตสาหกรรมเช่น (ใช้กราฟีนเพื่อสร้างเครื่องตรวจจับโฟตอนที่มีความไวสูง) และ (ในฐานะตัวนำที่โปร่งใสเป็นพิเศษและโค้งงอได้บนสมาร์ทโฟนหน้าจอสัมผัส) แต่อาจเป็นสิ่งที่ผู้ร่วมประชุมตื่นเต้นที่สุดระหว่างดื่มกาแฟ
เป็นการนำเสนอผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยบริษัทสัญชาติออสเตรียที่ผลิตและจำหน่ายไม้เทนนิสประมาณ 200,000 อันต่อปี ใช้กราฟีนเป็นวัสดุในเฟรมของตนอยู่แล้ว วัสดุนี้ทำหน้าที่เป็นสารเติมเต็มที่สามารถเพิ่มได้ในลักษณะที่มวลของแร็กเก็ตอยู่ตรงกลางของแร็กเก็ตน้อยลง และมีมากขึ้นใน ที่จับก้าน
และที่หัวแร็กเก็ตด้วย ตามเว็บไซต์ของบริษัทนี้ “โครงสร้างที่ไม่เหมือนใครทำให้ผู้เล่นมีความคล่องแคล่วที่ไม่มีใครเทียบได้และมีน้ำหนักวงสวิงที่เพิ่มขึ้น” โดยพื้นฐานแล้ว แร็กเก็ต “แกว่งได้ง่ายกว่าและช่วยให้ตีลูกได้แรงยิ่งขึ้น” แต่สิ่งที่ทุกคนในที่ประชุมชี้ให้เห็นก็คือ
กราฟีนจะเข้าสู่กระแสหลักได้ก็ต่อเมื่อมี “ระบบนิเวศของกราฟีน” ที่เหมาะสม กล่าวคือ เราต้องการบริษัทที่สามารถผลิตกราฟีนในคุณภาพและปริมาณที่เหมาะสม ความต้องการและความรู้ความชำนาญด้านกราฟีนที่ถูกต้อง เพื่อให้สามารถถ่ายโอนความรู้เกี่ยวกับวัสดุนี้ออกจากห้องปฏิบัติการไปสู่ผลิตภัณฑ์
ในความท้าทายนั้นน่ากลัวยิ่งกว่า ไม่มีแผนการที่เป็นประโยชน์ของการประมาณค่าอย่างต่อเนื่อง ไม่มีจุดเริ่มต้นสำหรับการโจมตีตามคำสั่งต่อโครงสร้างของฮาดรอน ความแข็งแรงของการเชื่อมต่อที่คล้ายคลึงกับ α ใน QED นั้นน้อยที่ระยะทางสั้น ๆ แต่จะเพิ่มมากขึ้นเมื่อเราเข้าใกล้ระยะทางที่ฮาดรอนก่อตัวขึ้น
ตัวอย่างเช่น ขนาดของโปรตอนคือระยะทางที่แรงเชื่อมต่อระหว่างควาร์กมีขนาดใหญ่มากจนแรงดึงดูดซึ่งกันและกันเอาชนะแนวโน้มตามธรรมชาติของวัตถุควอนตัม ซึ่งอธิบายโดยคลื่นที่จะแผ่ออกไป หากนักทฤษฎี QCD ต้องการอธิบายฮาดรอน พวกเขาต้องหันไปใช้แบบจำลองตั้งแต่เริ่มต้น
แบบจำลอง
ควาร์กแบบจำลองที่มีชื่อเสียงและประสบความสำเร็จรูปแบบหนึ่งซึ่งมีมาก่อน QCD คือแบบจำลองควาร์ก ดังที่เราได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ แบบจำลองนี้ถูกประดิษฐ์ขึ้นเพื่อตอบสนองต่อการค้นพบอนุภาคอายุสั้นหลายร้อยชนิดในปี 1960 แบบจำลองควาร์กตั้งสมมติฐานว่าองค์ประกอบพื้นฐาน
ในอันตรกิริยาแรงไม่ใช่อนุภาคที่เราสังเกตเห็นโดยตรง แต่เป็นควาร์กและแอนติควาร์ก อนุภาคที่สังเกตได้ควรเป็นไปตามหนึ่งในสองของ “แผนร่างกาย” พื้นฐาน: มีซอนประกอบขึ้นจากควาร์กและแอนติควาร์กซึ่งเรียกว่า qq-bar ในขณะที่แบริออนประกอบขึ้นจากควาร์กสามตัว
จริงได้ ท้ายที่สุดแล้ว มีผลิตภัณฑ์และนวัตกรรมที่น่าตื่นเต้นอื่น ๆ อีกมากมายในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ซึ่งอย่างน้อยก็ยังไม่ได้เปิดตัวในเชิงพาณิชย์ (ใครเซลล์เชื้อเพลิง?) แผนพื้นฐานเหล่านี้อนุญาตให้ทำรายละเอียดเพิ่มเติมได้หลายครั้ง ควาร์กแต่ละตัวสามารถเลือกได้จากหกรสชาติ: ขึ้น ลง แปลก เสน่ห์
ด้านล่าง และด้านบน นอกจากนี้ สปินของพวกมันยังสามารถจัดแนวได้หลายวิธี และแต่ละควาร์กยังสามารถอยู่ในวงโคจรเชิงพื้นที่ที่แตกต่างกันได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่น การผสมผสานของรสชาติควาร์กแต่ละชนิดมีสถานะพลังงานต่ำสุดและ “หอคอย” ของสถานะพลังงานสูงกว่า
ในลักษณะเดียวกับที่อะตอมหนึ่งๆ มีสถานะเป็นพื้นและสถานะกระตุ้นต่างๆ ด้วยการตั้งสมมติฐานอย่างง่ายสำหรับมวลของควาร์กและอันตรกิริยาของควาร์ก แบบจำลองควาร์กสามารถอธิบายมวลและคุณสมบัติของสถานะพลังงานสูงหลายร้อยสถานะในลักษณะกึ่งปริมาณ ซึ่งรู้จักกันในชื่อ “เรโซแนนซ์”
