Grafēns
Grafēns ir viena no oglekļa formām. Līdzīgi kā dimantiem un grafītam, oglekļa formām (jeb "alotropiem") ir atšķirīga kristāliskā struktūra, un tas piešķir tām atšķirīgas īpašības. Grafēns ir 2D (divdimensiju) pamatforma vairākiem 3D alotropiem, piemēram, grafītam, oglei, fullerēnam un oglekļa nanocaurulītēm.
Terminu "grafēns" kā grafīta un piedēkļa "-ēns" kombināciju radīja Hanns Pēters Bēms (Hanns-Peter Boehm), kurš 1962. gadā aprakstīja vienslāņu oglekļa folijas. Grafēns ir līdzīgs šūnu vai "vistas stieples" struktūrai, ko veido oglekļa atomi un to saites. Grafīts ir daudzas grafēna loksnes, kas saklātas kopā.
Trīs miljoni grafēna loksnīšu, kas saliktas grafīta formā, būtu tikai vienu milimetru biezas.
2010. gada Nobela prēmiju fizikā saņēma sers Andrē Geims un sers Konstantīns Novoselovs "par revolucionāriem eksperimentiem ar divdimensiju materiālu grafēnu".
Viens no iespējamiem lietojumiem ir grafēna superkondensatori.
Grafēns ir atomu mēroga šūnu režģis, kas sastāv no oglekļa atomiem.
Grafēna oksīds
Starptautiska komanda no Mančestras Universitātes izveidoja membrānu no grafēna oksīda. Viņi pierādīja, ka tā bloķē daudzas gāzes un šķidrumus, bet caurlaiž ūdeni. Sers Andrē Geims teica: "Hēlija gāzi ir grūti apturēt. Tā lēnām izplūst pat caur milimetru biezu loga stiklu, bet mūsu īpaši plānās plēves to pilnībā bloķē. Tajā pašā laikā caur tām netraucēti iztvaiko ūdens. Materiāli nevar uzvesties savādāk."
Jaunākā ideja
Grafēna membrānas būs diezgan labi ložu aizturētāji. Pētījumi rāda, ka atoma biezuma slānis absorbē triecienu labāk nekā tērauds. Pētnieku komanda ierosina, ka, iespējams, būtu lietderīgi kombinēt grafēnu ar vienu vai vairākiem papildu materiāliem, lai veidotu kompozītu.
Grafēna patenti
Grafēna izgudrojums ir ļāvis iegūt daudzus patentus par tā praktisko pielietojumu. 2013. gadā rezultāts bija:
- Ķīniešu vienības: 2 204
- ASV uzņēmumi: 1,754
- Dienvidkorejas uzņēmumi: 1,160
- Apvienotās Karalistes iestādes: 54
Dienvidkorejas elektronikas gigants Samsung izceļas kā uzņēmums, kam ir visvairāk grafēna patentu.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir grafēns?
A: Grafēns ir viena no oglekļa formām ar divdimensiju šūnu jeb "vistas stieples" struktūru, ko veido oglekļa atomi un to saites.
Q: Kā grafēns ir saistīts ar grafītu?
A.: Grafīts ir daudzas grafēna loksnes, kas saklātas kopā - trīs miljoni grafēna loksniņu, kas saklātas kopā, lai veidotu grafītu, būtu tikai vienu milimetru biezas.
J: Kas radīja terminu "grafēns"?
A: Terminu "grafēns" 1962. gadā radīja Hanns Pēters Bēms (Hanns-Peter Boehm) kā grafīta un piedēkļa "-ēns" kombināciju.
J: Par ko sers Andrē Geims un sers Konstantīns Novoselovs 2010. gadā saņēma Nobela prēmiju fizikā?
A: Sers Andrē Geims un sers Konstantīns Novoselovs 2010. gadā saņēma Nobela prēmiju fizikā "par revolucionāriem eksperimentiem ar divdimensiju materiālu grafēnu".
J: Kādi ir daži iespējamie grafēna lietojumi?
A: Iespējamie grafēna lietojumi ir, piemēram, superkondensatori.
J: Kādas vēl ir oglekļa formas vai alotropi bez grafēna?
A: Bez grafēna oglekļa alotropi ir arī dimanti, grafīts, kokogles, fullerēns un oglekļa nanocaurules.
