الغرافان مادة كربونية فريدة

قدم علماء بريطانيون من جامعة مانشستر للعالم اكتشافاً جديداً هو مادة الغرافان، وهي إحدى التراكيب الفريدة الناتجة عن مادة الغرافين، التي ظهرت لأول مرة في تاريخ العلم بين حيطان هذه الجامعة عام 2004، التي استخدمت لقياس جزيئات الكون الأساسية ولتشكيل كرة هوائية وأصغر ترانزيستور في العالم وغيرها من التطبيقات الهامة.
والغرافين كريستال ثنائي البعد من ذرات الفحم ومادة ذات ناقلية عالية إلى حد غير معتاد. وقد استرعت اهتمام الفيزيائيين وعلماء المواد الذين بدؤوا يبحثون بنشاط عن تطبيقات لهذا الاكتشاف الجديد. وقد تبين لهم لاحقاً أنه يمكن تغيير شكل الغرافين من خلال تفاعله مع مواد أخرى، وهو ما قاموا به فعلاً، فحصلوا على مادة ذات خواص إلكترونية مختلفة.
فقد جرى ربط الهيدروجين بطبقات من ذرات الكربون بوساطة الاحتفاظ بالغرافين في بلازما هيدروجينية، دون أن يؤثر التفاعل على بنية الأسطح الكربونية، وتشكلت بلورات ثنائية البعد أعطاها الفيزيائيون اسم الغرافان، لكن تسخين البنية الكربونية الجديدة حتى حرارة 450 درجة مئوية طوال 24 ساعة يؤدي إلى انفصال ذرات الهيدروجين.
وخلافاً للغرافين المادة الجيدة الناقلية، فإن الغرافان مادة عازلة، ويسمح هذا الاكتشاف بالتفكير بأجهزة جديدة تقوم على أساس من توليفة الغرافين - الغرافان.
وهنا من الضروري الإشارة إلى أن الترانزيستورات المصممة على أساس الغرافين أسرع عدة مرات من الترانزيستورات السيليكونية، وتستهلك قدراً أقل من الطاقة، لكن عملها أقل استقراراً، مما يحد من استخدامها، ويضاف إلى ذلك مشكلة أخرى تتعلق بعدم توصل العلماء بعد إلى طريقة اقتصادية لإنتاج واسع للغرافين والغرافان.


تحياتي