"Graphene"مادة الغرافين تكنولوجيا المستقبل

في ضل التطورات التي يعرفها العالم في شتى المجالات تظهر في الواجهة اكشافات علمية و بالاخص في مجال التكنولوجيا و من ضمن هده الإكتشافات مادة تدعى ب (المادة السحرية) "الغرافين"    

 و يترقب المهتمون بعالم التكنولوجيا ما يمكن اعتبارها ثورة حقيقية ستصنعها المادة المكتشفة حديثا "غرافين"، بحيث صفت بالمادة "السحرية" نظرا لما تتميز به من خواص استثنائية. 

وتعد غرافين أقوى وأنحف مادة معروفة على الإطلاق، وهي أحد أشكال الكربون، تقوم بتوصيل الكهرباء والحرارة بدرجة أفضل من المواد الأخرى، كما تتميز، في الوقت ذاته، بمرونة مذهلة.

ويمكن لخواص الغرافين الاستثنائية أن تبدل صناعة الإلكترونيات، وذلك باستخدامها في تطوير الأجهزة الإلكترونية الأكثر تعقيدا، وصولا إلى صناعات المستقبل على غرار الملابس الإلكترونية، وأجهزة الكمبيوتر التي يمكن أن تتفاعل مع خلايا الجسد.

ورغم اكتشافها قبل عقد من الزمن، بدأت الغرافين تثير الانتباه عام 2010، حين منح عالما فيزياء بجامعة مانشستر الإنجليزية جائزة "نوبل" بفضل أبحاثهما عن كيفية إنتاجها تجاريا.

وفي عام 2012 قالت "الجمعية الكيميائية الأميركية" إن الغرافين أقوى مائتي مرة من الفولاذ، كما أنها بالغة الرقة إلى درجة أن أونصة واحدة منه يمكنها تغطية أرضية 28 ملعب كرة القدم.

ويقول الدكتور أرافانيد فيجايراغفان من جامعة مانشستر ل (قناة سكاي نيوز العربية): "إنها مادة شفافة، وموصلة للحراة، ومرنة، وهي خواص من النادر أن تجتمع بمادة واحدة".

ويؤكد علماء أنه سيمكن قريبا استخدام الغرافين في صناعة أجهزة إلكترونية أسرع وأرخص وأكثر رقة من تلك التي تعتمد على السيليكون، فضلا عن أنها ستكون شفافة ومرنة، كما أنها ستزود ببطاريات طويلة العمر، تتحمل حتى أن يتم غمرها في الماء.

وفي عام 2011 ابتكر علماء جامعة "نورثويسترن" الأميركية بطارية صنعت باستخدام الغرافين والسيليكون، يمكن أن تبقى مشحونة لأكثر من أسبوع، ويعاد شحنها في 15 دقيقة فقط.

وأكد علماء في وقت لاحق أن تطور الأبحاث المتعلقة بتلك المادة يمكن أن يبلغ درجة استخدامها لصناعة شاشات لهواتف تبلغ سمك الورقة، ويمكن طيها في الوقت ذاته.

كما أعلنت شركة "سامسونغ" للإلكترونيات  أنها تمكنت من تطوير استخدام المادة "السحرية" لاستخدامها مستقبلا بصناعة شاشات مرنة، وأجهزة إلكترونية حديثة، علما أن سامسونغ ليست وحدها المهتمة بتطوير منتجات تعتمد على الغرافين، إذ تجري شركات عملاقة مثل "إي بي إم"، و"نوكيا"، و"سانديسك" أبحاثا لاستخدامها بأغراض متعددة.

و السؤال المطروح: ما هي مادة الغرافين؟

الغرافين مادة متآصلة من الكربون، ثنائية الأبعاد بنيتها البلورية سداسية (وتسمى أيضا قرص العسل أو سلك الدجاج). وهي أرفع مادة معروفة على الإطلاق حتى الآن، يعادل سمكها ذرة كربون واحدة فقط، ورغم ذلك تعتبر إحدى أقوى (أمتن) المواد المعروفة. تعتبر من موصلات الكهرباء وكفائتها ذات كفاءة النحاس، وهي أفضل موصل للحرارة على الإطلاق. وتكاد مادة الجرافين تكون شفافة تماما، ورغم ذلك فهي أيضا كثيفة للغاية لدرجة عدم سماحها بعبور أصغر ذرة (الهيليوم) من خلال هيكلها السداسي.
طورها عالمين روسيين من جامعة مانشستر سنة 2004 وحاز كلاهما على جائزة نوبل في الفيزياء سنة 2010، اسمهم أندريه غييم وكونستانتين نوفوسيلوف - وهي هجين إلكتروني من نوع sp². المادة عبارة عن صفيحة بطول 50 ذرة وعرض ذرة واحدة. أبرز مزايا هذه المادة, السرعة الفائقة لإلكتروناتها, حيث تبلغ (44000 سم²\ ث.ف) عند درجة حرارة الغرفة. فيتوقع لهذه المادة أن تساعد في رفع سرعة الحواسيب وشاشات اللمس إلى مستويات عليا. حيث ذكر باحثون من IBM في\ فبراير 2010 أنهم حققوا سرعات تصل إلى 100 غيغاهرتز باستعمال مقحل (ترانزستور) من مادة الغرافيين.
 ومن الأسباب كذلك التي تدعم مادة الغرافين إمكانية تشويب مادة الغرافين وصنع نبيطة بخطوة واحدة. الأمر الذي يرشحه لإزاحة السيليكون عن عرش أشباه الموصلات. :w

للأمانة منقول من عدة مواقع