همشهری آنلاین: فیزیکدانی هلندی-بریتانیایی به نام آندره گایم به صورت تصادفی ماده‌ای را کشف کرد که می‌توانست درک انسان از ماده را متحول سازد، ماده‌ای که برای گایم و همکارش کوستیا نووسلوف نوبل فیزیک سال ۲۰۱۰ را به ارمغان آورد.

گرافن

براساس گزارش CNN، این ماده گرافن نام داردماده‌ای به ضخامت یک اتم،‌و کاشف آن که در دانشگاه منچستر مشغول به تدریس و تحقیق است در گفتگو با CNN درباره کشف اولین ماده دوبعدی توضیحاتی داده است.

CNN: گرافن به عنوان ماده‌ای معجزه‌گر توصیف می‌شود،‌اما دقیقا چیست؟

آندره گایم: گرافن باریک‌ترین ماده‌ای است که می‌توان تصور کرد، ضخامت آن تنها یک اتم است. مقدار بسیار کوچکی از آن می‌تواند سطح بسیار وسیعی را پوشش دهد،‌یعنی یک گرم  از آن می‌تواند سطح یک زمین فوتبال را بپوشاند. در عین حال این ماده قدرتمند‌ترین ماده‌ای است که تاکنون کشف شده زیرا نمی‌توان آن را به باریک‌تر از آنچه هست برش داد. البته می‌دانیم که می‌توان اتم را به ذرات ابتدایی تقسیم کرد،‌اما نمی‌توانید ماده‌ای داشته باشید که باریکتر از یک اتم باشد، یا اگر باشد دیگر نمی‌توان آن را ماده نامید.

گرافن از الماس سخت‌تر است،‌از مقاومت حرارتی بالایی برخوردار است،‌می‌تواند هزاران‌بار بهتر از مس رسانای برق باشد و این مجموعه ویژگی‌های خارق‌العاده همچنان ادامه دارد. ما داریم درباره تقریبا 20 صفت عالی صحبت می‌کنیم که می‌توان آنها را به گرافن نسبت داد. شگفتی دیگر این ماده این است که می‌توان آن را به چشم غیر مسلح دید، حتی اگر ضخامت آن به اندازه یک اتم باشد!

- شیوه نوار چسبی شما برای کشف این ماده تاریخی شده‌است،‌درباره آن بیشتر توضیح بدهید.

- ما در تلاش بودیم تا با استفاده از تجهیزات آزمایشگاهی گرافیت را به باریک‌ترین شکل ممکن تبدیل کنیم و برای ماه‌ها برای تبدیل کردن آن به باریک‌تر از 10 هزار لایه در کشمکش بودیم. پس از آن بود که به لحظه بزرگ رسیدیم. ما در آزمایشگاه برای تمیز کردن سطح از چسب نواری معمولی استفاده می‌کردیم و چسب را به سطل زباله می‌انداختیم. ناگهان تصمیم گرفتیم که چسب‌ها را برداشته و زیر میکروسکوپ نگاهشان کنیم و آن زمان بود که توانستیم قطعات شفاف گرافیت،‌یا همان گرافن را ببینیم.

- کشف شما برای جهان علم شگفتی بزرگی بود، اما آیا خودتان نیز شگفت‌زده شدید؟

- بله. ما در جهانی سه بعدی زندگی می‌کنیم، درک فیزیکی من که طی 30 سال گذشته شکل گرفته به من می‌گوید که چنین ماده‌ای نباید وجود داشته باشد و اگر شما از 99.9 درصد از دانشمندان در گوشه‌و کنار جهان نیز این پرسش را می‌پرسیدید به شما می‌گفتند که ایده ماده دوبعدی بی‌معنی است و گرافن نمی‌تواند وجود داشته‌باشد. و در بیشتر موارد آنها درست گفته‌اند،‌ اما در مورد گرافیت یا گرافن و چندین ماده شبیه به آنها،‌ درک ما کاملا نادرست بوده‌است. درمورد این مواد می‌توان از محدوده ضخامت یک اتمی عبور کرد.

- اما کاربرد حقیقی گرافن چیست؟

- به دلیل تنوع ویژگی‌های خارق‌العاده‌ای که گرافن دارد، افراد استفاده از آن را در هزاران کاربرد مختلف ممکن می‌پندارند. برای مثال،‌ از آنجایی که گرافن بسیار مستحکم است، می‌خواهند از آن در مستحکم‌سازی پلاستیک استفاده کرده و در عین حال آن را به ماده‌ای رسانا تبدیل کنند. از آنجایی که گرافن شفاف و رسانا است می‌خواهند از آن در ساخت نمایشگرهای موبایل و صفحات لمسی،‌ تلویزیون و دیگر تجهیزات مشابه استفاده کنند. همچنین می‌خواهند با استفاده از گرافن فراتر از تکنولوژی سیلیکونی رفته و مدارهای الکترونیکی یکپارچه را متراکم‌تر و پرسرعت‌تر بسازند. این‌ها تنها چند‌ نمونه از کارایی‌های گرافن هستند.

-آینده گرافن چیست؟

- من جرات پیش‌بینی آینده را ندارم، اما اگر بتوان سرعت توسعه در  10 سال گذشته را مبنا قرار دهیم، می‌توان انتظار داشت که بتوان به زودی شاهد حضور گرافن در هر گوشه‌و کناری بود. معمولا روند تکامل یک ماده جدید از آزمایشگاه آکادمیک به محصولی تجاری 40 سال زمان می‌برد،‌اما گرافن طی کمتر از 10 سال از آزمایشگاه ما به آزمایشگاه‌های صنعتی نفوذ کرده و هم‌اکنون محصولات آزمایشی با استفاده از این ماده درسرتاسر جهان درحال مصرف هستند. دولت‌های سرتاسر جهان و بیش از 100 شرکت مختلف میلیارد‌ها دلار برای مطالعه برروی این ماده سرمایه‌گذاری کرده‌اند. از این رو در کنار تمامی صفات خارق‌العاده‌ای که به گرافن نسبت دادیم می‌توان گفت گرافن سریع‌ترین ماده درحال توسعه در جهان نیز هست.

کد خبر 234059

برچسب‌ها

دیدگاه خوانندگان

آخرین خبرهای بازار