О. графен је дводимензионални кристал настао везама између атома угљеника, са шестерокутима који чине нешто попут жичане мреже или голове мреже. То је, дакле, још један синтетички алотроп угљеника, који потиче из једног од његових природних алотропа, графита, који се користи у оловкама за писање. Овај материјал има изванредна својства, попут оних приказаних у наставку:
é Веома добро - дебео је атом;
é високо отпоран - у својим пропорцијама је око 200 пута јачи од челика и јачи од дијаманта;
é флексибилан;
Графен је лаган, флексибилан, врло отпоран и прозиран материјал
има високу топлотну и електричну проводљивост - његова електрична проводљивост је 100 пута бржи од бакра, који је најчешће коришћени проводник на свету. Почетне студије су показале да је брзина електрона у графену 1000 км / с (60 пута брже од силицијума, што је елемент који се тренутно користи у полупроводницима, транзисторима за чипс, соларне ћелије и мноштво електронских кола) и могу постићи брзину од 3000 км / с уз врло добар квалитет овог кристала;
é водоотпоран - могућност блокирања чак и хелијума, изузетно лаког гаса;
има високу тврдоћу;
é врло лагана и танка, попут угљеничних влакана, али флексибилнији. Са 1,0 грама графена, могуће је покрити површину од 2700 м2;
има мање Џолов ефекат - губи мање енергије у облику топлоте проводећи електроне;
é транспарентно - пропушта 97,5% светлости;
é јефтино - његове сировине има у изобиљу (графен може доћи из било ког угљеничног материјала);
може сам поправити-ако.
Својства овог материјала почели су да даље проучавају и откривају 2004. године научници Андре Геим и Константин Новоселов из Универзитет у Манчестеру, који је због тога добио 2010. Нобелову награду за физику. Они добија графен приликом чишћења површине графитне плоче, постепено је хабајући лепљивом траком.. Када су анализирали остатке графита који су остали на траци под атомским микроскопом, видели су да ти остаци одржавају хексагоналне кристалне структуре графита и који је такође имао својствен симетрични распоред електрона који је повећавао њихов проводљивости. У графену се електрони понашају као да немају масу. Испитивања су показала да је врло добро радио као транзистор.
Андре Геим и Константин Новоселов освојили су 2010. Нобелову награду за физику за открића повезана са графеном *
Као што је приказано у тексту алотропија угљеника, графит чине плоче или слојеви шестерокута који се међусобно привлаче у свемиру. Графен настаје само на једној од ових плоча, имајући нанометријске пропорције (1 нанометар је једнак милијардитом делу метра (10-9 м)). ти угљеничне наноцеви умотани су графени. Други синтетички алотропни облик угљеника, Ц.60 (буцкминтерфуллерене), је попут графена пресавијеног у облик фудбалске лопте.
Структуре алотропних угљеника - графен, графит, Ц-60 и наноцев од угљеника
Дакле, будући да су сви наведени квалитети пронађени у једном материјалу, истраживање о могућностима употребе графена, обећавајући да ће бити револуција технолошког.
Међу могућима апликације графена који би могли да промене свет који познајемо су:
Имаприказује флексибилан која се може преклопити. Пример су екрани таблетпесак паметни телефони које кад падну сломе се. Графен би се користио за производњу а екран осетљив на додир (екран осетљив на додир), флексибилан, транспарентно и нераскидиво. Заменио би ИТО (калајни оксид допиран индијумом) који се тренутно користи на осетљивим екранима;
убрзати интернет. Показало се да графен може претворити оптичке у електричне информације брзином око 100 пута бржом од електричних претварача;
може се користити у електроници за одвођење топлоте;
У производњи сензора, јер је графен у целини формиран површином;
У фотонским уређајима;
Уиндустрија ваздухопловство, поморство, аутомобилска и цивилна;
У производњи композити;
Убиомедицинско подручје, на пример, за израду флексибилних и лаганих протеза као и имплантата;
у телекомуникацијама;
У производњи електричне енергије, као што су соларни панели, водоничне ћелије и дуготрајне батерије;
На осетљивијим фотоапаратима;
На кабловима велике брзине;
На сликама које упијају енергију.
Европска заједница покренула је програм који ће издвојити милијарду долара за истраживање графена у неколико земаља. Истраживање овог материјала у Бразилу врши се углавном на Универсидаде Пресбитериана Мацкензие, који је уложио 30 милиона реала у стварање МацкГрафе, истраживачки центар за графен.
Остаје да се види које примене графена ће заправо постати стварност у нашем друштву.
* Слика заштићена ауторским правима: роок76/Схуттерстоцк.цом
Јеннифер Фогаца
Дипломирао хемију
Извор: Бразил Сцхоол - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/grafenouma-revolucao-tecnologica.htm