Grafen to szczególny materiał, którego nie można znaleźć w przyrodzie naturalnie. To substancja o płaskiej strukturze podobnej do plastrów miodu, składająca się z atomów węgla ułożonych w połączone sześciokąty. Grafen – odmiana węgla, o grubości atomu węgla został odkryty przez Andreja Gejma i Konstantina Nowosiłowa rosyjskich naukowców , za co przyznano im nagrodę Nobla z fizyki. teoretyczny opis grafenu powstał jednak dużo wcześniej, bo już w 1947 roku, którego autorem był Philip Russel Wallace.
Grafen – otrzymywanie
Grafen można uzyskać różnymi metodami mikro – mechanicznymi. Do najpopularniejszych należy: eksofilacja, odparowanie krzemu z węgliku krzemu, czy składanie atom po atomie.
Grafen – właściwości
Grafen ma wiele bardzo istotnych właściwości, co sprawia, iż jest bardzo interesującym materiałem. Jest:
- niezwykle lekki, cienki i elastyczny,
- świetnym przewodnikiem ciepła, jak również prądu
- prawie przezroczysty
- ponad 200 razy mocniejszy niż stal.
Poza tym posiada niewielką rezystancję. Prędkość przepływu elektronów w grafenie wynosi 1/300 prędkości światła. Utleniony grafen nie przepuszcza gazów, nawet helu, a jednocześnie świetnie przenika przez niego woda. W grafenie można zauważyć bardzo dużą ruchliwość elektronów w temperaturze pokojowej.
Grafen – zastosowanie
Niespotykane właściwości grafenu sprawiają, iż ma ona bardzo dużo zastosowań. Do najważniejszych zastosowań grafenu należy wykorzystanie go :
- do produkcji filtrów grafenowych do oczyszczania, nawet bardzo zanieczyszczonej wody. By uzdatnić wodę morską do picia wystarczy tylko jedno filtrowanie. Tego rodzaju filtry pozwalają na prowadzenie właściwej gospodarki wodą i może doprowadzić do zaradzenia brakom wody w krajach trzeciego świata
- w smartfonach, sprawiając, iż można produkować giętkie telefony i zaopatrywać je w grafonowe baterie, które można naładować bardzo szybko, nawet w 15 minut
- w medycynie, zarówno w onkologii, jak również przy produkcji nowoczesnych i niezwykle skutecznych opatrunków, czy w diagnostyce. Na pokreślenie zasługuje wykorzystanie grafenu w onkologii, okazuje się bowiem, że komórka nowotworowa otoczona szczelnie grafenem umiera, jest więc ten sposób leczenia mniej inwazyjny i bardziej efektywny niż chemio i radioterapia
- przy produkcji akumulatorów do AGD, RTV, powerbanków, czy samochodów elektrycznych. Stwierdzono bowiem, że tego typu akumulatory działają dziesięć razy dłużej niż tradycyjne
- jako materiału do produkcji bardzo szybkich procesorów i nowoczesnych układów scalonych
- jako materiału do produkcji super lekkich akcesoriów sportowych, jak na przykład rakiet tenisowych
- do skutecznej antykoncepcji. Prezerwatywy grafenowe są wytrzymałe, cienkie i bardzo szczelne.
Zastosowanie grafenu jest bardzo szerokie, wciąż trwają badania nad jego produkcją i wykorzystaniem .Jedynym hamulcem jest dość wysoka cena wytworzenia grafenu.
