Τι είναι το graphene;

Το graphene είναι ένας όρος για μια ειδική δομή ή αλλοτρόπια ατόμων άνθρακα, όπου αυτο-συναρμολογούνται σε διπλό συνδεδεμένο έξι δακτυλίους ατόμων άνθρακα σε δισδιάστατα φύλλα.Σε ατομική κλίμακα, το graphene μοιάζει με τη δομή του καλωδίου κοτόπουλου ή εκείνου ενός φράκτη αλυσίδας και είναι μια επαναλαμβανόμενη δισδιάστατη δομή που, όταν διπλωθεί σε κυλίνδρους, είναι γνωστή ως νανοσωλήνας άνθρακα ή, όταν διαμορφώνεται σε μια σφαίρα, συχνά αναφέρεται ως buckyball ή fullerene.Ένας από τους πιο συνηθισμένους χώρους όπου τα φύλλα γραφένιου υπάρχουν φυσικά και παράγονται σε μικρές ποσότητες σε ό, τι συνήθως είναι λανθασμένα με μολύβια μολύβδου, τα οποία τρίβουν τα φύλλα του πλέγματος άνθρακα από το σημείο μολυβιού όταν κυμαίνονται από χαρτί, αφήνοντας γνωστά σημάδια μολυβιού

Τόσο τα γραφικά υλικά όσο και η έρευνα για την τεχνολογία graphene θεωρείται τόσο σημαντική στον 21ο αιώνα ότι κέρδισε δύο ερευνητές με έδρα το Ηνωμένο Βασίλειο στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ το βραβείο Νόμπελ στη Φυσική το 2010. Andre Geim, Ολλανδός-ΡωσικόςΟ φυσικός και ο Konstantin Novoselov, ένας φυσικός-βρετανός φυσικός, ανακάλυψαν μια πρακτική μέθοδο παραγωγής μεμονωμένων ατομικών στρωμάτων του γραφένιου.Οι εφαρμογές για τα ατομικά στρώματα του γραφένιου καλύπτουν το φάσμα από πολύ πυκνές μορφές αποθήκευσης δεδομένων σε υπολογιστές σε ultracapacitators για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας και τα εύκαμπτα ηλιακά κύτταρα που θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν δύσκολη εργασία με πυρίτιο.Το μοναδικό δισδιάστατο σχήμα των φύλλων γραφένιου τους καθιστά επίσης χρήσιμες στην έρευνα φυσικής σωματιδίων σε εγκαταστάσεις πυρηνικών επιταχυντών, όπου μπορούν να έχουν μάζα ηρεμίας μηδέν, επιτρέποντάς τους να παρουσιάζουν χαρακτηριστικά της αρχής της αβεβαιότητας του Heisenberg όταν βομβαρδίζονται από σχετικιστικά ρεύματα ηλεκτρονίων.

Οι πολλές πιθανές εμπορικές εφαρμογές για το graphene οδήγησαν σε σταθερή αύξηση των δημοσιευμένων εγγράφων από την επιστημονική κοινότητα.Από το 2011, έχουν κατατεθεί πάνω από 25.000 ερευνητικά έγγραφα και διπλώματα ευρεσιτεχνίας για εφαρμογές graphene, με το ετήσιο μέσο άλμα από 157 το 2004 σε πάνω από 2.500 έγγραφα το 2010. Οι εξελίξεις σε συσκευές φωτονικής Graphene και οπτοηλεκτρονικής είναι ένα από τα πιο ελπιδοφόρα πεδία που ερευνούνται.Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το υλικό θα μπορούσε να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα των πάνελ εκπομπής φωτός (LED) που χρησιμοποιούνται σε όλα, από τις οθόνες του υπολογιστή και της τηλεόρασης έως τους αισθητήρες φωτός.Το graphene θα έκανε τέτοιες οθόνες ευέλικτες και πιο ανθεκτικές και θα αντικαταστήσουν την ανάγκη για τη χρήση σπάνιων και μερικές φορές τοξικών μετάλλων στην κατασκευή τους, όπως η πλατίνα και το ινδικό.Ένα αυτοματοποιημένο μηχάνημα (ATM) ή ηλιακό κύτταρο είναι ότι μπορεί να είναι τόσο διαφανές για τη διέλευση του φωτός όσο και έναν αποτελεσματικό ηλεκτρικό αγωγό ταυτόχρονα.Δεν ήταν μέχρι το βραβείο Νόμπελ στη Φυσική το 2010, ωστόσο, ότι ήταν δυνατός ένας εύκολος τρόπος κατασκευής μεγάλων ποσοτήτων μεμονωμένων ατομικών στρωμάτων του υλικού.Από τη δημοσίευση της μεθοδολογίας κατασκευής από τους ερευνητές του Πανεπιστημίου του Μάντσεστερ, οι επιστήμονες της Νότιας Κορέας έχουν βρει έναν τρόπο να αυξήσουν τη διαδικασία για την παραγωγή φύλλων του υλικού που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για οθόνες υπολογιστών και τηλεόρασης τυπικού μεγέθους.