Grafen i jego nieskończone możliwości

czwartek, 07.05.2015r.
Autor: napisał/a 13 artykułów.

grafen1Od momentu odkrycia sposobu pozyskiwania grafenu nie minęło jeszcze wiele czasu, a on już zdążył zrewolucjonizować wiele dziedzin nauki. Jak bardzo grafen zmienia rzeczywistość i ile jeszcze przyniesie nam korzyści?

Przełomowy wynalazek odkryty dzięki taśmie samoprzylepnej

Sposób pozyskiwania grafenu z grafitu odkryli w 2004 roku brytyjsko-rosyjscy naukowcy Andriej Gejm i Konstantin Nowosiołow z uniwersytetu w Manchesterze. Odkrycie to było po części kwestią przypadku. Naukowcy prowadzili badania, posługując się prostymi przedmiotami – przyklejali i odklejali taśmę samoprzylepną do bloczku grafitu, a następnie obserwowali pod mikroskopem to, co zostało na taśmie. Próby powtarzali tak długo, aż uzyskali pierwszą warstwę grafenu. Za swoje badania otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 2010 roku.

Pozyskiwanie grafenu ma także polski akcent. Od 2007 roku zespół dr. inż. Włodzimierza Strupińskiego z Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych (ITME) prowadził intensywne badania mające na celu otrzymanie tego materiału z wykorzystaniem metody epitaksji z fazy gazowej. Polscy badacze opatentowali tą metodę w 2010 roku, a od grudnia 2013 roku produkują grafen przeznaczony do użytku w elektronice na masową skalę. Ale dlaczego określa się go mianem „obiecującego materiału przyszłości”?

Nieskończone właściwości grafenu

Czym jest grafen? To alotropowa odmiana węgla, struktura zbudowana z pojedynczej warstwy atomów węgla ułożonych w siatkę i przypominająca wyglądem plaster miodu. Jest niespotykanie płaska; mówi się wręcz, że grafen to materiał dwuwymiarowy – a zatem posiadający długość i szerokość, ale pozbawiony wysokości (jeśli nie uznamy za wysokość grubości atomu). Wykazuje on pożądane właściwości elektryczne, elektronowe, chemiczne oraz mechaniczne. Jego najważniejszą właściwością jest bardzo dobre przewodzenie prądu (elektrony poruszają się w nim dziesięć razy szybciej niż w dominującym dziś w elektronice krzemie). Dzięki temu grafen sprawdza się w roli półprzewodnika. Dodatkowo materiał ten przewodzi prąd nawet przy zerowej koncentracji ładunków elektrycznych. Kolejną właściwością grafenu jest jego wysoka wytrzymałość, ponad 100-krotnie większa od stali. Materiał zachowuje przy tym ogromną elastyczność – można go dosłownie zwijać w rulon. Grafen to także bardzo dobry przewodnik ciepła (za pomocą kawałka trzymanego w dłoni można przekroić kostkę lodu), nie rozprasza energii, pochłania ok. dwa proc. światła, co czyni go prawie przezroczystym. Co więcej, pojedyncza warstwa grafenu nie przepuszcza nawet atomów helu, co może spodobać się dzieciom, których latające gumowe balony już po dwóch dniach tracą większość tego lżejszego od powietrza gazu. Materiał jest bakteriobójczy, stanowi barierę także dla wirusów. Wszystkie te właściwości grafen zawdzięcza swojej homogenicznej (jednorodnej), heksagonalnej (sześciokątnej) strukturze.

1 2

Grafen i jego nieskończone możliwości
  • 0.00 / 5 5
0 ocen/y, 0.00 śr. ocen (0% punktów)

Komentarze Facebook:

Komentarze/y

Komentarze czasopisma:

Dodaj komentarz

Musisz się zalogować, aby móc dodać komentarz.