ماده‌ای ‌از ‌جنس ‌کربن، با ‌خواص‌ متفاوت‌

گرافن، ماده‌ای کریستالی و دو بعدی از جنس کربن است. این ماده در حقیقت لایه‌ای از اتم‌های کربن است که به صورت شش‌وجهی در کنار هم قرار گرفته‌اند. اگرچه به نظر می‌رسد که ساخت این بلورهای دو بعدی غیر ممکن باشد، اما فیزیکدانان دانشگاه منچستر در سال 2004 برای نخستین بار موفق به ساخت این ماده شدند. امروزه محققان توانسته‌اند با انجام تحقیقات بیشتر به ویژگی‌های منحصر به فردی از این ماده دست یابند.

کد خبر: ۱۸۲۸۴۵

نتایج به دست آمده از این تحقیقات نشان‌دهنده وجود ویژگی‌های بسیار شگفت‌انگیزی در این ماده است که بسیار فراتر از آن چیزی است که براساس تئوری پیش‌بینی می‌شود. یکی از جدیدترین کاربردهای این ماده استفاده از آن در ساخت ابزارهای تلفیق کننده نوری قابل تنظیم در ارتباطات و دیگر ابزارهای الکترونیکی است که در مقیاس نانو مورد استفاده قرار می‌گیرند. گرافیت نوعی ماده کربنی شناخته شده است که در ساخت مواد نیز از آن استفاده می شود. این ماده از لایه‌هایی از اتم‌های کربن تشکیل شده است که در سطحی با استحکام بسیار زیادی به هم متصل شده و در کنار هم قرار گرفته‌اند و تنها عیب این ماده در این است که اتصال بین صفحات از استحکام قابل‌توجهی برخوردار نبوده و لایه‌ها به آسانی روی همدیگر حرکت می‌کنند.

اگر چه قبل از سال 2004 هیچ یک از این لایه‌ها به صورت جداگانه مورد بررسی قرار نگرفته بودند، اما در حقیقت هر یک از لایه‌های تشکیل دهنده گرافیت‌، گرافن هستند. بلورهای دو بعدی گرافن از نظر ظاهری با مواد سه بعدی مانند سیلیکون کاملا متفاوت هستند. یکی از ویژگی‌های جالب توجه ساختار الکترون در این ماده آزاد بودن الکترون‌ها در گرافن است. برخلاف مواد دیگر، الکترون‌ها دراین ماده بدون برخورد با یکدیگر و به صورتی پرتابی حتی در دمای اتاق نیز با فاصله‌های نسبتا زیاد نسبت به همدیگر در حرکت هستند و به همین علت توانایی عبور جریان الکتریکی در این ماده 10 تا 100 برابر نیم رساناهای معمولی مانند سیلیکون است.