Tulajdonképpen
szénatomokból álló, egyetlen atom vastagságú
réteg. Még pontosabban a grafit egyetlen
rétege. Egyik definíciója szerint szénatomok kétdimenziós méhsejtrácsa. (Ebből épülnek fel a fullerének, a nanocsövek és a grafit.)
grafén
Tulajdonképpen
szénatomokból álló, egyetlen atom vastagságú
réteg. Még pontosabban a grafit egyetlen
rétege.
Egyik definíciója szerint szénatomok kétdimenziós
méhsejtrácsa. (Ebből épülnek fel a fullerének, a nanocsövek és a grafit.)
|
A Grafit molekulaképe huzalváz megjelenítésben. A Grafit.pdb koordináta fájl térben megjeleníthető a https://sourceforge.net/projects/openrasmol/ címről letölthető molekulamegjelenítő programmal |
Történet
Az első kutatások 2004-ben indultak el, amikor angol kutatóknak először sikerült
grafitból grafén lapokat előállítani
és izolálni.
Ezután a grafén nagyon gyorsan a nanotechnológiai kutatások középpontjába
került.
A 2010. évi fizikai nobeldíjat to Andre Geim and Konstantin Novoselov kapta
a grafénnal kapcsolatos kutatásaikért.
Jelenleg kutatók százai foglalkoznak a grafén tulajdonságainak és lehetséges
felhasználásának vizsgálatával.
Fizikai és kémiai tulajdonságok
A szénatomok úgy helyezkednek el benne,
mintha méhsejtszerűen egymás mellett, a benzolhoz
hasonló hatszög alakú széngyűrük lennének.
Az elvileg végtelen kiterjedésű síkban, a hatszögek atomjai
közötti távolság 1,4 Angström.
Az eddig vizsgált anyagok között a legerősebb!
Jó elektromos vezető. (Ellenállása kisebb, mint az ezüsté!)
Kivételesen jó hővezető.
Optikai tulajdonságai is szokatlanok. Meglepően nagy az opacitása, egyetlen
grafénréteg a fehér fény 2,3%-át elnyeli.
Előállítás
Grafitbók kiindulva, többféle módszerrel
kísérleteznek, hogy a pillanatnyilag nagyon drága előállítást minél olcsóbbá
tehessék.
Felhasználás
Jelenleg még inkább csak sokoldalú hasznosíthatóságával kapcsolatos kísérletek
folynak.
Rendkívüli szilárdsága és egyéb szokatlan tulajdonságai miatt várhatóan sokoldalú
alkalmazási lehetségei közül néhány:
- Átlátszó vezetőrétegek érintőképernyőkhöz
- Félvezetők (Elvileg
a jelenlegi szilíciumalapú tranzisztoroknál
százszor gyorsabb, terahertz (1012 hz)
tartományban működő tranzisztorok építhetők belőle, amelyek ígéretesek a távközlésben
és a képalkotó eljárásokban.)
- Napelemek
- Rendkívüli kapacitású kondenzátorok (a rendkívül magas felület-tömeg aránya miatt)
- Egészségügyi alkalmazások (Antibakteriális tulajsonság, hatékonyabb eszközök
a DNS szekvenálásához.)