لینکهای قابل دسترسی

شنبه ۶ خرداد ۱۳۹۶ ایران ۱۲:۳۳

گرافین، ماده شگفت انگیز قرن بیست و یکم


گرافین از جداکردن گرافیت - ماده اصلی نوک مداد - و ساختن ورقه های بسیار نازکی از آن در حد یک اتم به دست می آید.

وقتی گرافین به تولید انبوه برسد، انقلابی در علم و صنعت ایجاد خواهد کرد که از تولید باتری و ریزتراشه های کامپیوتری تا روش های درمان سرطان را متحول می کند.

کشف گرافین در سال ۲۰۱۰ برای کاشفان آن - کنستانتین نووسلوف و آندره گایم - جایزه نوبل فیزیک را به ارمغان آورد.

دانشمندان این ماده نسبتاً جدید را که گرافین نام دارد، ماده شگفت انگیز قرن بیست و یکم می نامند. اما هنوز راهی برای تولید انبوه این ماده پیدا نشده است.

یک دانشمند ایرلندی می گوید ممکن است راه این کار را پیدا کرده باشد.

گرافیت نام دیگری است برای کربن خالص – یا همان ماده ای که نوک مداد و بسیاری چیزهای دیگر را از آن می سازند.

اما وقتی لایه های گرافیت را از یکدیگر جدا کنیم و به صورت ورقه هایی به ضخامت تنها یک اتم دربیاوریم، ماده جدیدی به نام «گرافین» داریم با خواص و ویژگی ها و عملکردی کاملاً متفاوت. در این سطح، اتم هایی با فرمول گسترده هندسی کاملاً مشخص، این ورقه را از فولاد هم محکمتر می کند و از آن بهترین رسانای گرما و الکتریسیته را می سازد.

از لحاط تئوری، گرافین می تواند روش تولید باتری، ریزتراشه های کامپیوتری و صفحه های انعطاف پذیر، و روش درمان سرطان را کاملاً عوض کند.

کارشناسان صنایع می گویند جداکردن و ساختن ورقه های بسیار نازک گرافین در مقیاس انبوه چالشی بزرگ است.

اما جاناتان کولمن از مرکز علمی مواد در کالج ترینیتی در دوبلین می گوید با ریختن گرافیت همراه با آب و نوعی صابون در مخلوط کن های معمولی آشپزخانه می توان این کار را به سادگی انجام داد. تیغه مخلوط کن که با سرعت می چرخد لایه ها را از هم جدا می کند و این لایه ها به دیواره مخلوط کن می چسبد.

آقای کولمن می گوید به این ترتیب می توان گرافیت را از گرافین جدا کرد، و آنچه که به دست می آورد مایعی به رنگ سیاه است – که ترکیبی است از گرافین با آبی که صابون محلول در آن است. به گرفته پژوهشگر ارشد پروژه گرافین، با تکمیل پروسه و تولید انبوه این ماده، در شیوه تولید بسیاری از چیزها از پلاستیک مقاوم تا جریان های الکترونیکی شاهد تحولی شگرف خواهیم بود: «قابلیت رسانایی بالای گرافین کاربردهای بسیاری خواهد داشت.»

دانشمندان می گویند این ماده شگفت انگیز در تأسیسات تصفیه آب و پاکسازی آب دریاها از نفت هم به کار گرفته خواهد شد. تولید انبوه گرافین ممکن است تا پیش از پایان سال جاری تحقق یابد.
XS
SM
MD
LG