Шта је Графен?

Постоји неколико материјала који се рекламирају као супер-материјали, да бисте били препознати као такви, потребне су вам неке прилично изузетне карактеристике. Графен је релативно недавно откривен материјал који има низ занимљивих карактеристика као што је колико је јак и лаган. Научници и истраживачи вредно раде, истражујући нове технике за производњу графена и истражујући потенцијалну употребу за њега.

Графен је вештачки алотроп или облик угљеника. Састоји се од хексагоналне структуре као код графита, али је плоча дебљине само једног атома што га чини изузетно лаганим. Технички, вишеслојни листови се и даље називају графен до око 30 слојева након чега се називају графит.

У хексагоналној структури коју графен користи, три од његова четири доступна електрона формирају јаке сигма везе са три друга атома угљеника. Коначни расположиви електрон може слободно да путује по целом листу графена. Слободни електрон по атому угљеника чини графен електрично проводљивим, а истраживања су показала да може бити проводљивији од бакра. Троструке везе чине графен толико тешким за разбијање да ако направите еквивалентно дебео челични лим, графен би био 100 пута јачи од најјачег челика.

Само 2,3% оптичке светлости се апсорбује, чинећи да графен изгледа скоро провидан, првенствено због тога што је дебео само један атом.

Комбинована снага, тежина и транспарентност графена илустрована је Нобеловом наградом коју су два пионирска истраживача добила 2010. Лист графена од једног квадратног метра, ако би се направио у лежаљку, могао би да издржи мачку од 4 кг, док је скоро потпуно провидан и тежак само као један од мачјих бркова од 0,77 милиграма.

Истраживања о графену се спроводе у многим различитим областима студија као што су медицина, електроника и животна средина. Један од главних ограничавајућих фактора за комерцијалне примене је историјски био трошак. Међутим, у деценији од када је први пут створен, трошкови производње графена су значајно опали, што значи да почињу да се појављују комерцијалне апликације.

Једна од кључних индустрија у којој ће потрошачи једног дана видети како графен прави разлику биће батерије. Истраживања су показала да ће графен моћи да складишти велике количине енергије у мањим и лакшим пакетима од тренутних литијумских батерија које би могле да се пуне за неколико минута, а не сати. Графенске батерије ће вероватно такође бити флексибилне, омогућавајући им да се лако котрљају или обликују у различите облике.