Grafenul: Cel mai puternic material inventat, gros cât un atom

Grafenul, cel mai puternic şi cel mai subţire material inventat vreodată, le-a adus cercetătorilor, André Geim şi Konstantin Novoselov, un Premiu Nobel pentru fizică în 2010. Materialul creat din carbon cu o grosime de un singur atom a deschis în prezent o nouă etapă în evoluţia tehnologiei iar cercetătorii încearcă să-i găsească cele mai eficiente întrebuinţări:

1. Antene microscopice pentru controlul armatelor de micro-maşinării

Dezvoltarea armatelor de maşinării microscopice se blocase din cauza dificultăţii cu care puteau fi controlate. Totuşi, cercetătorii din partea Georgia Tech au descoperit că pot crea din grafen antene extrem de mici ce funcţionează cu aceeaşi eficienţă ca cele mari, create dintr-un material obişnuit. Ne apropiem de punctul în care vom putea crea şi controla armate întregi de... maşinării minuscule.

2. Cipurile unui computer

În 2013, cercetării de la Universitatea Oxford şi-au publicat rezultate experimentelor cu grafen în jurnalul Societăţii Americane de Chimie.

Un chip conţine milioane de tranzistori. Tranzistorii sunt componentele ce ajută chipul să proceseze calculele, esenţiale pentru abilitatea unui computer de a completa muncile complexe cât mai repede posibil.

Grafenul ar permite inginerilor să pună o cantitate imensă de tranzistori într-un cip. În plus, grafenul conduce electronii de câteva mii de ori mai rapid decât materialele tradiţionale, conform Extreme Tech. Dacă cercetătorii sunt capabili să creeze o bandă din grafen, ar putea să adauge de 10.000 de ori mai mulţi tranzistori într-un singur chip.

3. O protecţie împotriva undelor electromagnetice dăunătoare

Grafenul se poate transforma într-o protecţie ce blochează energia electromagnetică pe scară largă. Materialul este transparent, aşa că se poate folosi, de exemplu, ca o vopsea de maşină transparentă aplicabilă chiar şi pe geam.

Yang Hao, unul dintre cercetătorii care au explorat folosinţele materialului şi-a publicat descoperirile în jurnalul Scientific Journal.

Hao spune că grafenul poate ”îmbunătăţii protecţia împotriva reţelelor de wifi.”Câmpurile electromagnetice s-au dovedit a fi dăunătoare sănătăţii umane. Totuşi, grafenul nu blochează toată energia electromagnetică, ci absoarbe numai o parte din ea.

4. Colectează eficient puterea solară

Grafenul a fost implementat şi în construcţia celulelor solare, ceea ce le-a sporit capacitatea de reîncărcare.

”Fulgii de grafen aduc au dovedit o capabilitate superioară de a colecta energia. Aceste celule solare au arătat o eficienţă a conversiei cu 15,6% mai bună astfel că au capabilitatea să contribuie la dezvoltarea celulelor solare low-cost”, conform raportului publicat de Universitatea Oxford în 2013.

5. Următorul nivel: grafenul aritificial

Odată cu decolarea proiectelor ce au la bază grafenul, Institutul European de Cercetare condus de doctorul Efterpi Kalesaki de la Universitatea din Luxembourg a dezvoltat grafenul artificial - un material ce ar putea avea un potenţial chiar mai mare.

Are aceeaşi structură, însă este făcut dintr-un cristal semiconductor gros de un nanometru şi nu din atomi de carbon. Aceste cristale pot fi schimbate printr-o modalitate pe care atomii de carbon nu o pot imita.

În comunicatul de presă emis de Universitatea din Luxembourg se notează că: ”modificând mărimea, forma şi a natura chimică a nano-cristalelor este posibil să transformăm materialul diferit conform nevoilor specifice”.