ეს საინტერესოა
გრაფენი
ერთ-ერთი ყველაზე პერსპექტიული მასალა, რომელიც უახლოეს მომავალში ფართოდ იქნება გამოყენებული არაერთი ტექნოლოგიური პრობლემის გადასაჭრელად, არის გრაფენი. გრაფენი მომავლის მასალების ხუთეულში შედის.
ერთი შეხედვით, გრაფენს არც თუ რთულ მასალას წარმადგენს. მისი ქიმიური შედგენილობა ისეთივეა, როგორიც აქვს ალმასს, ჭვარტლს, გრაფიტს... თუმცა მის თავისებურებას აღნაგობა განაპირობებს. მასში ატომები გრაფიტის მაგვარად არის განაწილებული, თუმცა შრის სისქე ერთ ატომს არ აღემატება. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, გრაფენი არის ნახშირბადატომების თხელი, ერთი ატომის სისქის ფენა, რომელშიც ნახშირბად ატომები ექვსკუთხედის წვეროებში არიან განლაგებულნი. ამდენად გრაფენი ნახშირბადის კიდევ ერთ ალოტროპულ სახესხვაობას წარმოადგენს, რომელშიც სიბრტყეზე განლაგებულია sp2 ჰიბრიდული ნახშირბად ატომები და მათ შორის ბმის სიგრძე არის 0.142 ნმ.
გრაფენი ერთ-ერთი ყველაზე თხელი სინთეზური მოლეკულაა. 1 კვ.მ. გრაფენი მხოლოდ 0.77 მილიგრამს იწონის, ამასთან 100-300-ჯერ აღემატება სიმტკიცით ფოლადს (150000 psi), ოთახის ტემპერატურაზე სხვა ცნობილ მასალებთან შედარებით უკეთ ატარებს სითბოსა (4.84±0.44× 103-დან 5.30±0.48×103-მდე ვტ·მ−1·K−1 და ელექტრობას (ელექტრონების გადაადგილების სიჩქარე შეადგენს 15000 სმ2ვ-1წმ-1. გრაფენის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი თვისებაა შუქშთანთქმის დიდი უნარი πα ≈ 2.3%.
ასეთი აღნაგობის მასალას რომ საინტერესო თვისებები ექნებოდათ, ჯერ კიდევ ადრე მიხვდნენ მეცნიერები, მაგრამ მისი მიღება მხოლოდ რამდენიმე წლის წინ იქნა შესაძლებელი.
გრაფენის მიღება კი შეიძლება ჩაითვალოს, რომ სრულებით შემთხვევით მოხდა. მანჩესტერის უნივერსიტეტის მკვლევარები ანდრეი გეიმი და კონსტანტინ ნოვოსელოვი „დროს კლავდნენ“ ხვრელურ მიკროსკოპიაში გრაფიტის სარჩულის წებვადი ლენტის „თვისებების შესწავლით“. მათ დაიწყეს გრაფიტის შრეების მოშორება ლენტიდან და შენიშნეს, რომ თითოეული ფენა მხოლოდ ერთი ატომის სისქის იყო. ამ აღმოჩენისათვის მათ ნობელის პრემია მიენიჭათ.
გრაფენის თვისებებიდან გამომდინარე, ივარაუდება რომ მომავალ ათწლეულში იგი ფართოდ დაინერგება მრეწველობაში. ელექტრონების 100-ჯერ უფრო სწრაფი გადაადგილების უნარის გამო, მათ საფუძველზე დამზადებული პროცესორები კიდევ უფრო გაზრდიან მათ სწრაფმოქმედებას, კიდევ უფრო მინიატურული პროცესორების დამზადება იქნება შესაძლებელი. დიდი შუქშთანთქმის გამო შესაძლოა მათ გამოყენება ჰპოვონ აკუმულატორებში, „რბილ“ დისპლეებში, მოლეკულურ ფილტრებად და ა.შ.
წყარო:
გამოქვეყნებულია: 24-12-2015
