Grafén
A grafén a szén egyik formája. A gyémánthoz és a grafithoz hasonlóan a szén különböző kristályszerkezetű formái (vagy "allotrópjai") eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek. A grafén a 2D (kétdimenziós) alapformája számos 3D allotrópnak, például a grafitnak, a szénnek, a fullerénnek és a szén nanocsöveknek.
A grafén kifejezést Hanns-Peter Boehm alkotta meg a grafit és az "-ene" utótag kombinációjaként, aki 1962-ben írta le az egyrétegű szénfóliákat. A grafén olyan, mint egy méhsejt- vagy "csirkedrót" szerkezet, amely szénatomokból és azok kötéseiből áll. A grafit sok egymásra helyezett grafénlapból áll.
Hárommillió grafénlap egymásra helyezve grafittá válna, és mindössze egy milliméter vastag lenne.
A 2010. évi fizikai Nobel-díjat Sir Andre Geim és Sir Konsztantyin Novoszelov kapta "a kétdimenziós anyaggal, a grafénnel kapcsolatos úttörő kísérletekért".
A grafén szuperkondenzátorok a lehetséges alkalmazások közé tartoznak.
A grafén egy atomos méretű, szénatomokból álló méhsejtszerkezetű rács.
Grafén-oxid
A Manchesteri Egyetem nemzetközi csapata grafén-oxidból készített membránt. Kimutatták, hogy számos gázt és folyadékot blokkol, de a vizet átengedi. Sir Andre Geim elmondta: "A héliumgázt nehéz megállítani. Lassan még egy milliméter vastag ablaküvegen is átszivárog, de a mi ultravékony filmjeink teljesen elzárják. Ugyanakkor a víz akadálytalanul elpárolog rajtuk keresztül. Az anyagok nem viselkedhetnek furcsábban".
Legújabb ötlet
A grafénből készült membránok nagyon jó golyófogónak bizonyulnak. A kutatások szerint egy atomvastag réteg jobban elnyeli a találatot, mint az acél. A kutatócsoport azt javasolja, hogy a grafén egy vagy több további anyaggal való kombinálása kompozitként jelentheti a jövő útját.
Grafén szabadalmak
A grafén feltalálása számos szabadalmat eredményezett a gyakorlati alkalmazására. 2013-ban a pontszám a következő volt:
- Kínai szervezetek: 2,204
- Amerikai szervezetek: 1,754
- Dél-koreai szervezetek: 1,160
- Egyesült Királyság jogalanyai: 54
A dél-koreai elektronikai óriás, a Samsung a legtöbb grafénszabadalommal rendelkező vállalat.
Kérdések és válaszok
K: Mi az a grafén?
V: A grafén a szén egyik formája, amelynek kétdimenziós méhsejtes vagy "csirkedrót" szerkezete szénatomokból és azok kötéseiből áll.
K: Hogyan kapcsolódik a grafén a grafithoz?
V: A grafit sok egymásra helyezett grafénlapból áll - hárommillió grafénlap egymásra helyezve grafitot alkotna, ami mindössze egy milliméter vastagságú lenne.
K: Ki alkotta meg a "grafén" kifejezést?
V: A "grafén" kifejezést 1962-ben Hanns-Peter Boehm alkotta meg a grafit és a "-ene" utótag kombinációjaként.
K: Miért kapta meg Sir Andre Geim és Sir Konstantin Novoselov a 2010. évi fizikai Nobel-díjat?
V: Sir Andre Geim és Sir Konstantin Novoselov kapta a 2010. évi fizikai Nobel-díjat "a kétdimenziós anyaggal, a grafénnel kapcsolatos úttörő kísérletekért".
K: Melyek a grafén lehetséges alkalmazásai?
V: A grafén lehetséges alkalmazásai közé tartoznak a szuperkondenzátorok.
K: Milyen más formái vagy allotrópjai vannak a szénnek a grafénen kívül?
V: A szénnek a grafénen kívül más formái vagy allotropjai is vannak, például a gyémánt, a grafit, a faszén, a fullerén és a szén nanocsövek.
