Γραφένιο
Το γραφένιο είναι μια από τις μορφές του άνθρακα. Όπως τα διαμάντια και ο γραφίτης, οι μορφές (ή "αλλοτροπίες") του άνθρακα έχουν διαφορετικές κρυσταλλικές δομές και αυτό τους προσδίδει διαφορετικές ιδιότητες. Το γραφένιο είναι η βασική 2D (δισδιάστατη) μορφή ενός αριθμού 3D αλλοτροπών, όπως ο γραφίτης, ο άνθρακας, το φουλερένιο και οι νανοσωλήνες άνθρακα.
Ο όρος γραφένιο επινοήθηκε ως συνδυασμός του γραφίτη και της κατάληξης "-ene" από τον Hanns-Peter Boehm, ο οποίος περιέγραψε το 1962 φύλλα άνθρακα ενός στρώματος. Το γραφένιο μοιάζει με δομή κηρήθρας ή "κοτετσόσυρμα", που αποτελείται από άτομα άνθρακα και τους δεσμούς τους. Ο γραφίτης είναι πολλά φύλλα γραφενίου στοιβαγμένα μεταξύ τους.
Τρία εκατομμύρια φύλλα γραφενίου στοιβαγμένα για να σχηματίσουν γραφίτη θα έχουν πάχος μόλις ένα χιλιοστό.
Το βραβείο Νόμπελ Φυσικής για το 2010 απονεμήθηκε στους Sir Andre Geim και Sir Konstantin Novoselov "για τα πρωτοποριακά πειράματα σχετικά με το δισδιάστατο υλικό γραφένιο".
Οι υπερπυκνωτές γραφενίου είναι μεταξύ των πιθανών εφαρμογών.
Το γραφένιο είναι ένα ατομικής κλίμακας κυψελοειδές πλέγμα από άτομα άνθρακα.
Οξείδιο του γραφενίου
Μια διεθνής ομάδα από το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ κατασκεύασε μια μεμβράνη από οξείδιο του γραφενίου. Έδειξαν ότι μπλοκάρει πολλά αέρια και υγρά, αλλά αφήνει το νερό να περάσει. Ο Sir Andre Geim δήλωσε: "Το αέριο ήλιο είναι δύσκολο να σταματήσει. Διαρρέει αργά ακόμη και μέσα από ένα τζάμι παραθύρου πάχους χιλιοστού, αλλά οι εξαιρετικά λεπτές μεμβράνες μας το μπλοκάρουν εντελώς. Ταυτόχρονα, το νερό εξατμίζεται απρόσκοπτα μέσα από αυτά. Τα υλικά δεν μπορούν να συμπεριφέρονται πιο παράξενα".
Τελευταία ιδέα
Οι μεμβράνες από γραφένιο θα είναι πολύ καλά αλεξίσφαιρα. Η έρευνα δείχνει ότι ένα στρώμα πάχους ατόμου απορροφά ένα χτύπημα καλύτερα από το ατσάλι. Η ερευνητική ομάδα προτείνει ότι ο συνδυασμός του γραφενίου με ένα ή περισσότερα πρόσθετα υλικά για τη δημιουργία ενός σύνθετου υλικού μπορεί να είναι ο δρόμος προς τα εμπρός.
Πατέντες γραφενίου
Η εφεύρεση του γραφενίου οδήγησε σε πολλές πατέντες για την πρακτική εφαρμογή του. Το 2013 το σκορ ήταν:
- Κινεζικές οντότητες: 2.204
- Οντότητες των ΗΠΑ: 1,754
- Νοτιοκορεατικές οντότητες: 1,160
- Οντότητες του Ηνωμένου Βασιλείου: 54
Ο νοτιοκορεατικός γίγαντας των ηλεκτρονικών ειδών Samsung είναι η εταιρεία με τις περισσότερες πατέντες γραφενίου στο όνομά της.
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ε: Τι είναι το γραφένιο;
A: Το γραφένιο είναι μία από τις μορφές του άνθρακα, με δισδιάστατη δομή κηρήθρας ή "κοτετσόσυρμα" που αποτελείται από άτομα άνθρακα και τους δεσμούς τους.
Ερ: Πώς σχετίζεται το γραφένιο με τον γραφίτη;
Α: Ο γραφίτης είναι πολλά φύλλα γραφενίου στοιβαγμένα μεταξύ τους - τρία εκατομμύρια φύλλα γραφενίου στοιβαγμένα για να σχηματίσουν γραφίτη θα είχαν πάχος μόνο ένα χιλιοστό.
Ερ: Ποιος επινόησε τον όρο "γραφένιο";
Α: Ο όρος "γραφένιο" επινοήθηκε ως συνδυασμός του γραφίτη και της κατάληξης "-ene" από τον Hanns-Peter Boehm το 1962.
Ερ: Για ποιο λόγο οι Sir Andre Geim και Sir Konstantin Novoselov κέρδισαν το Νόμπελ Φυσικής για το 2010;
A: Ο Sir Andre Geim και ο Sir Konstantin Novoselov κέρδισαν το Νόμπελ Φυσικής για το 2010 "για πρωτοποριακά πειράματα σχετικά με το δισδιάστατο υλικό γραφένιο".
Ερ: Ποιες είναι ορισμένες πιθανές εφαρμογές του γραφενίου;
Α: Οι πιθανές εφαρμογές του γραφενίου περιλαμβάνουν υπερπυκνωτές.
Ερ: Ποιες άλλες μορφές ή αλλοτροπίες έχει ο άνθρακας εκτός από το γραφένιο;
Α: Άλλες μορφές ή αλλοτροπίες που έχει ο άνθρακας εκτός από το γραφένιο περιλαμβάνουν τα διαμάντια, τον γραφίτη, τον ξυλάνθρακα, το φουλερένιο και τους νανοσωλήνες άνθρακα.
