GrafenulGrafenul este o substanţă formată din carbon pur, cu atomi aranjaţi hexagonal, asemănător cu grafitul, dar de grosimea unui atom. Avantajul principal este că grafenul este foarte uşor.
Descoperit de profesorul Andre Geim la Universitatea din Manchester, grafenul este un material bidimensional format dintr-un singur strat de atomi. Până acum, este cel mai subţire material cunoscut de om, dar şi printre cele mai dure. Potrivit Universităţii din Manchester, conduce electricitatea la fel de eficient ca şi cuprul, dar este mai bun decât alte materiale la nivelul conductivităţii căldurii. Grafenul este aproape total transparent, dar atât de dens încât nici cel mai mic atom de heliu nu poate să treacă prin el, se mai arată pe site-ul Universităţii din Manchester.
Cine a descoperit grafenulPână în 2004, grafenul era încă o teorie şi nu putea fi stabilizat. Dar Andre Geim şi Kostya Novoselov au reuşit până la urmă, iar pentru acest lucru au primit şi Premiul Nobel. În 2002, Geim a rugat un doctorand să lustruiască o bucată de grafit până la cel mai subţire nivel posibil. Deşi nu a reuşit să obţină bucăţi atât de subţiri, Andre Geim s-a gândit să se alieze cu Novoselov, care lucra la un proiect paralel.
Astfel, în 2003 ei au reuşit să obţină primii fulgi izolaţi de grafen, iar articolul de studiu a fost scris în 2004. După şase ani, cei doi aveau să primească Premiul Nobel
La ce ar putea fi folosit grafenul pe viitorCei care au studiat teoretic şi practic acest material au văzut deja câteva posibilităţi pentru folosirea unui asemenea material pe viitor. Astfel, prima aplicaţie practică ar fi ecranele flexibile pentru telefoanele mobile.
Câţiva cercetători coreeni au demonstrat deja astfel de display-uri care folosesc grafenul pentru elasticitate, masa redusă, dar şi pentru faptul că are proprietăţi electrice superioare.
Ferestre inteligenteDe asemenea, deoarece grafenul este flexibil, absoarbe doar 2,3% din lumină şi conduce electricitatea foarte bine, cercetătorii se aşteaptă să se poată produce şi ferestre inteligente în viitor. Practic, un strat de cristale lichide este amplasat între doi electrozi flexibili formaţi din grafen şi un polimer transparent. Când nu există nicio polarizare între electrozi, cristalele lichide împrăştie lumina şi fereastra inteligentă este opacă. În momentul când se aplică, voltajul aliniază cristalele lichide şi permite luminii să treacă, iar fereastra devine transparentă.
SuperplasticulTrecând de la ecrane flexibile şi ferestre inteligente, grafenul ar putea fi parte componentă a unor noi materiale cu proprietăţi extraordinare. Grafenul ar putea fi amestecat cu plasticul pentru a realiza compoziţi cu proprietăţi remarcabile raportate la masa lor, cum ar fi rezistenţa superioară. Aceste materiale ar putea fi folosite în viitor la transformarea industriei aviatice, prin construirea unor componente din plastic grafenat, dar, de asemenea, ar putea fi folosită şi pentru a induce conductivitate în materiale bazate pe plastic. Plasticul care conduce curentul poate fi folosit pentru protecţia aripilor avioanelor, formate din fibră de carbon şi ar putea proteja avionul împotriva fulgerelor şi ar putea preveni scânteile.
NanoelectroniceGrafenul ar mai putea fi folosit şi la electronice mici. Dispozitivele electronice convenţionale sunt formate din semiconductori de siliciu, contacte de metal şi toate componentele sunt puse vertical, unele peste celelalte. În comparaţie, cercetătorii de la Universitatea din Manchester au realizat nano-diode plate şi tranzistori bazaţi pe o arhitectură cu un singur strat. Astfel, în viitor am putea vedea semiconductori extraordinar de mici, care ar duce la o miniaturizare generală a dispozitivelor electronice cum ar fi telefoanele, televizoarele şi tabletele, dar în afară de aceste produse de consum, nanoelectronicele pot fi folosite în multe alte domenii vitale.
Panouri solarePotrivit cercetătorilor de la Graphene Industries, materialul minune nu va ajuta numai industria telefoanelor mobile şi a televizoarelor, ci şi pe cea a panourilor solare. Astfel, cu ajutorul flexibilităţii şi proprietăţilor electronice ale grafenului, panourile solare ar putea fi lipite de acoperiş.
