GRAFENUL-materialul minune

Acest material este mai rezistent decât diamantul, deşi se întinde ca o gumă. Din punct de vedere virtual este invizbil, conduce electricitatea şi cădura mai bine decât orice sârmă de cupru, iar greutatea sa este aproape egală cu zero. Grafenul este un nou material uimitor care poate revoluţiona aproape orice parte a vieţii noastre.Unii cercetători susţin că este cel mai important material care urmează să fie creat de la plasticul sintetic, realizat în urmă cu 100 de ani. Acest material poate duce la inventarea telefoanelor mobile care pot fi rulate şi aşezate în spatele urechii, la televizoare HD la fel de subţiri ca o coală de tapet, şi ziare electronice care se îndoaie pentru ca cititorii să le poată împături într-un mic pătrat, scrie Daily Mail.

Grafenul a fost descoperit în Marea Britanie în urmă cu doar şapte ani. Anul trecut, le-a adus cercetătorilor de la Universitatea Manchester Premiul Nobel pentru fizică, iar săptămâna aceasta cancelarul George Osborne a promis 50 milioane de lire sterline pentru dezvoltarea de tehnologii care să se bazeze pe “această substanţă super puternică”.

Grafenul este realizat prin exfolierea şi procesarea chimică a grafitului, materialul ieftin folosit la creioane. La fiecare câteva luni oamenii de ştiinţă descoperă modalităţi noi şi mai ieftine de prelucrare în masă a grafenului, aşa că unii experţi cred că până la urmă va ajunge să coste mai puţin de 4 lire jumătate de kilogram.

Dar oare grafenul este substanţa-minune a secolului 21?

Pentru un material atât de promiţător are o structură chimică incredibil de simplă. O foaie de grafen este alcătuită dintr-un singur strat de atomi de carbon, dispuşi într-o reţea hexagonală, având o structură rigidă.

Acest lucru face grafenul să fie cel mai subţire material realizat vreodată. Pentru a atinge o grosime totală de un milimetru sunt necesare 3 milioane de straturi de grafen alăturate. Din cauza subţirimii lor foile de grafen luate separat sunt transparente.

De asemenea, este şi materialul cu cea mai mare rezistenţă mecanică cunoscut de omenire. Potrivit unui calcul, pentru a trece prin acea foaie de grafen, un elefant ar trebui să se exercite o forţă incredibil de mare, balansându-se cât mai tare. În ciuda rezitenţei sale, grafenul este şi extrem de flexibil şi poate fi întins cu aproximativ 20% mai mult fără a suferi o daună. Este de asemenea un conducător de electricitate superb, cu mult mai bun decât cuprul folosit în mod tradiţional la cablare, şi este cel mai bun conducător de căldură de pe planetă.

Dar poate cea mai remarcabilă proprietate a grafenului este originea sa. Grafenul este format din grafit, iar un creion de plumb este alcătuit din milioane de straturi de grafen. Aceste straturi sunt “alipite” uşor între ele, de aceea alunecă unul de pe celălalt atunci când un creion este mişcat de-a lungul foii de hârtie. Descoperirea grafenului a declanşat un boom pentru ştiinţa materialelor. Anul trecut existau 3000 de lucrări de cercetare asupra proprietăţilor sale şi 400 de cereri de brevet. Industria electronicelor este convinsă că grafenul va duce la realizarea gadgeturilor care vor face ca iPhone şi Kindle să pară nişte jucării din epoca trenurilor cu aburi.

Ecranele moderne cu touchscreen folosesc oxid de staniu şi indiu, o substanţă care este transparentă dar care poartă curenţi electrici. Dar acest oxid de staniu şi indiu este scump, şi gadgeturile realizate din această substanţă se sparg uşor atunci când sunt scăpate din mână. Înlocuirea oxidului de staniu şi indiu cu anumiţi compuşi pe bază de grafen ar putea permite dezvoltarea ecranelor pentru calculatoare şi televizoare flexibile şi subţiri ca o foaie de hârtie. Cercetătorii din Coreea de Sud au proiectat un ecran cu atingere flexibil de 63,5 centimetri folosind grafenul.

Alţi cercetători privesc în viitor la multe modalităţi de a folosi grafenul în medicină.

De asemenea, este considerat ca fiind o alternativă la caroseria din fibră de carbon a ambarcaţiunilor şi bicicletelor. Iar grafenul în componenţa cauciucurilor le-ar face mult mai puternice.

Unii chiar susţin că materialul va înlocui siliciul din componenţa cipurilor calculatoarelor. În viitor un card de credit realizat din grafen ar putea stoca la fel de multe informaţii ca şi calculatoarele actuale.

Însă există şi unele probleme în folosirea grafenului. Este atât de bun conducător de electricitate încât transformarea lui în dispozitive precum tranzistorii s-a dovedit problematică. La începutul anului acesta IBM a recunoscut că „este dificil să ne imaginăm” ca grafenul va înlocui siliciul în microcipuri.

Experţii însă au încredere în acest material şi sunt dispuşi să urmeze calea în continuare. „Vorbim despre un număr impresionant de proprietăţi unice combinate într-un singur material, lucru care nu s-a mai întâmplat până acum. De aceea există atât de mulţi cercetători care lucrează la analiza acestuia”, au adăugat aceştia.

 

sursa: inesi.blogspot.ro