Süper malzeme olarak lanse edilen birkaç malzeme var, bu şekilde tanınmak için oldukça dikkat çekici özelliklere ihtiyacınız var. Grafen, ne kadar güçlü ve hafif olduğu gibi bir dizi ilginç özelliğe sahip, nispeten yakın zamanda keşfedilen bir malzemedir. Bilim adamları ve araştırmacılar, grafen üretmek için yeni teknikleri araştırarak ve bunun potansiyel kullanımlarını araştırarak sıkı bir şekilde çalışıyorlar.
Grafen, insan yapımı bir allotrop veya karbon formudur. Grafitte olduğu gibi altıgen bir yapıdan oluşur, ancak yalnızca bir atom kalınlığında bir levhadır ve bu onu son derece hafif kılar. Teknik olarak çok katmanlı levhalar, yaklaşık 30 katmana kadar grafen olarak adlandırılır ve daha sonra grafit olarak adlandırılır.
Grafenin kullandığı altıgen yapıda, mevcut dört elektronundan üçü, diğer üç karbon atomuyla güçlü sigma bağları oluşturmak için. Mevcut son elektron, tüm grafen tabakası üzerinde serbestçe dolaşabilir. Karbon atomu başına serbest elektron, grafeni elektriksel olarak iletken yapar ve araştırmalar bunun bakırdan daha iletken olabileceğini göstermiştir. Üç güçlü bağ, grafeni kırmayı o kadar zorlaştırır ki, aynı kalınlıkta bir çelik levha yaparsanız, grafen en güçlü çelikten 100 kat daha güçlü olur.
Optik ışığın yalnızca %2,3'ü emilir, bu da grafenin neredeyse saydam görünmesini sağlar, bu öncelikle yalnızca tek bir atom kalınlığında olmasından kaynaklanmaktadır.
Grafenin birleşik gücü, ağırlığı ve şeffaflığı, 2010 yılında iki öncü araştırmacının ödüllendirildiği Nobel Ödülü'nde gösterildi. Bir metrekarelik bir grafen tabakası, eğer bir hamak haline getirilirse, 4 kg'lık bir kediyi destekleyebilir. neredeyse tamamen şeffaf ve 0.77 miligramda sadece kedinin bıyıklarından biri ağırlığında.
Grafen üzerine araştırmalar tıp, elektronik ve çevre gibi birçok farklı çalışma alanında yapılmaktadır. Ticari uygulamalar için ana sınırlayıcı faktörlerden biri tarihsel olarak maliyet olmuştur. Bununla birlikte, ilk oluşturulduğundan bu yana geçen on yılda, grafen yapma maliyeti önemli ölçüde düştü, bu da ticari uygulamaların ortaya çıkmaya başladığı anlamına geliyor.
Tüketicilerin bir gün grafenin fark yarattığını göreceği kilit sektörlerden biri piller olacak. Araştırmalar, grafenin büyük miktarda gücü daha küçük ve daha hafif ortamlarda depolayabileceğini göstermiştir. yerine birkaç dakika içinde şarj olabilen mevcut lityum pillerden daha fazla paket saatler. Grafen pilleri muhtemelen esnek olacak ve kolayca yuvarlanmalarına veya farklı şekillerde oluşturulmalarına olanak tanıyacak.