شارك
الرئيسيةما هو الجرافين؟
هو طبقة بسماكة ذرة واحدة من ذرات الكربون، تكون مرتبة في شبكة سداسية الشكل مثل خلايا النحل، وتشكل وحدة بناء الجرافيت الأساسية (يستخدم الجرافيت في أقلام الرصاص). يتميز الجرافين بأنه شكل شديد الناقلية للكهرباء والحرارة، وله تطبيقات عديدة حديثة أحدثت ثورة في المجال الصناعي.
ما هي تطبيقات الجرافين؟
الجرافين مادة متنوعة الخواص، ويمكن دمجها مع عناصر أخرى (بما في ذلك الغازات والمعادن) لإنتاج مواد مختلفة بخصائص متفوقة متنوعة ويتم استخداماتها في كل مما يلي:
- البطاريات.
- الترانزستورات.
- شرائح الكمبيوتر.
- توليد الطاقة.
- المكثفات الفائقة.
- سَلسَلة الحمض النووي.
- مرشحات المياه.
- الهوائيات.
- شاشات اللمس (لشاشات LCD أو OLED ).
- الخلايا الشمسية.
من اكتشف الجرافين؟
كان العلماء يدركون وجود نوع من الجرافين البلوري ثنائي الأبعاد، وبسماكة ذرة واحدة في الجرافيت إلا أنهم لم يتوصلوا لطريقة استخراجه، إلى أن عزله عام 2004 باحثان في جامعة مانشستر البريطانية، وهما البروفيسور أندريه جيم والبروفيسور كوستيا نوفوسيلوف، وقد فازا بجائزة نوبل في الفيزياء بسبب اكتشافهما هذا.
ما هي خصائص الجرافين؟
تعد أبرز خصائص الجرافين ما يلي:
- الناقلية الحرارية العالية.
- الناقلية الكهربائية العالية.
- المرونة واللدونة العالية.
- الصلابة العالية.
- المقاومة العالية، الجرافين أقوى بنحو 200 مرة من الفولاذ، وهو مشابه لمقاومة الماس، ولكنه أخف منه بكثير.
- لا يتأثر بالإشعاع المؤين.
- قادر على توليد الكهرباء عن طريق التعرض لأشعة الشمس.
- مادة شفافة.
- كثافته عالية لا تسمح بمرور ذرات الهيليوم، لكنها تسمح بمرور الماء الذي يتبخر بنفس السرعة كما لو كان في وعاء مفتوح.
- له تأثير مضاد للجراثيم، فالبكتيريا غير قادرة على النمو فيه.
- تأثير جول فيه منخفض، أي يسخن بمقدار قليل عند مرور الإلكترونات.
- استهلاك منخفض للكهرباء مقارنة بالمركبات الأخرى
كيف تصنع الجرافين في المنزل؟
من الممكن صناعة الجرافين في المنزل باستخدام قلم رصاص وشريط لاصق قوي، حيث يتم تمرير لب قلم الرصاص المصنوع من الجرافيت على الشريط اللاصق، ومن ثم يوضع الشريط اللاصق من الجهة التي يلصق بها على لاصق آخر إذ يلصق ويتم فكه عدة مرات، ما يسبب في تشكيل شدفات من طبقة واحدة من ذرات الجرافيت، فيظهر لدينا الجرافين.
- مقالات ذات صلة على الموقع: