Grafen

Grafen je dvodimenziona ugljična struktura debljine jednog atoma. Dvojica naučnika, Gejm i Novoselov, izdvojili su je 2004. godine iz parčeta grafita. Za izdvajanje su koristili ljepljivu traku (selotejp), i tako prvi put dobili minijaturne flekice tog materijala. Grafit debljine jednog milimetra sadrži tri miliona slojeva grafena naslaganih jedan na drugi, ali labavo međusobno povezanih.

Molekularna struktura grafena
Grafen čini šesterougaona mreža ugljikovih atoma

Grafen je skoro u potpunosti providan, ali je istovremeno i toliko gust da ni najmanji atomi gasa ne mogu da prođu kroz njega. Pored toga, elektricitet provodi jednako dobro kao i bakar. Kao materijal, grafen ima izuzetno specifična svojstva. To je veliki kristal, koji je veoma jak – sto puta jači od čelika[1] – a može se rastegnuti i do 20%“.

Grafen je istovremeno i najtanji i najjači poznati materijal. Gejm i Novoselov su pokazali kako se on ponaša, i to njihovo otkriće odrazilo se odmah na brojne druge oblasti, od kvantne fizike do praktične elektronike.

Pošto je praktično providan i dobar je provodnik, grafen je podesan za izradu providnih ekrana osjetljivih na dodir, svjetlosnih panela i solarnih ćelija. Pomiješan sa plastikom, omogućio bi da se izrade lagani i superjaki kompozitni materijali za sledeću generaciju satelita, aviona i automobila.

Grafen nudi fizičarima mogućnost da proučavaju dvodimenzione materijale s jedinstvenim svojstvima, i zahvaljujući njemu, mogući su eksperimenti koji će dati nove uvide u fenomene kvantne fizike. Očekuje se da će grafenski tranzistori zamijeniti silicijske, i omogućiti izradu još efikasnijih računara.

Grafenski tranzistor bi teorijski mogao da radi ne samo brže, već i na višim temperaturama u odnosu na klasične silicijske. To će omogućiti da se riješi sve izraženiji problem s kojim se suočavaju inžinjeri koji žele da pojačaju snagu i smanje dimenzije poluprovodnika, ali tako da im ne povećaju temperaturu koja je najveći neprijatelj računara.

Nobelov komitet je potvrdio da većina praktičnih primjena grafena „postoji samo u našoj mašti, ali da su mnoge već isprobane“. Posebno je istakao i to da su dobitnici vjerovali da istraživanje treba da bude zabavno[nedostaje referenca].

ReferenceUredi

Vanjski linkoviUredi

  • Većina radova koje je publikovala grupa Andre Geima se može odavde preuzeti
  • Is Graphene the New Silicon?(Da li je grafen novi silicij?) National Science Foundation, 27. mart, 2008.
  • "Band structure of graphene" (PDF) (jezik: engleski). Arhivirano s originala (PDF), 22. 7. 2012. Pristupljeno 2009-08-15. CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link)
  • Portal o grafenu sa dnevnim novostima i resursima
  • Antonio H. Castro Neto (12 maj 2009). "Pauling's dreams for graphene" (jezik: engleski).
  • N M R Peres and R M Ribeiro (2009). "Focus on Graphene". New Journal of Physics. 11 (9): 095002. Bibcode:2009NJPh...11i5002P. doi:10.1088/1367-2630/11/9/095002.