Grafen – zapewne każdy z nas spotkał się z tą nazwą, jednak nie każdy wie czym jest i jakie ma zastosowanie. Enigmatycznie brzmiący grafen jest formą węgla alotropolowego. Atomy węgla w grafenie połączone są w sześciokątne figury i przypominają plaster miodu. Grafen posiada płaską strukturę i jest niezwykle cienki, gdyż ma jednoatomową grubość, stąd mówi się o jego dwuwymiarowej strukturze.
Krótka historia
Grafen jest stosunkowo młodym odkryciem, pierwsze opisy teoretyczne powstały w 1947 roku, a dopiero 2004 roku wytworzono materiał o przewidzianych wcześniej właściwościach. W 2010 roku naukowcy z uniwersytetu w Manchesterze: Andriej Gejm i Konstantin Nowosiołow otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za badania nad grafenem. Nadal prowadzone są eksperymenty oraz poszukiwania nowych zastosowań grafenu. Do niedawna grafen uważany był za jedną z najdroższych substancji świata, za 1 cm2 trzeba było zapłacić około 100 mln dolarów amerykańskich. Był tak drogi gdyż produkowano go metodą rozwarstwiania. Dzięki naukowcom z Politechniki Łódzkiej i firmie ze Świebodzina w 2015 roku zaprezentowano pierwsze na świecie urządzenie do produkcji ciekłego grafenu, co w znacznym stopniu zmniejszyło koszty jego produkcji.Obecnie 1 cm2 tej substancji jest wart około 300 dolarów. W 2016 roku polska metoda pozyskiwania grafenu o nazwie HSMG otrzymała ochronę patentową w krajach Unii Europejskiej i Stanach Zjednoczonych.
Właściwości i zastosowanie
Grafen posiada wiele właściwości mechanicznych i elektrycznych, dlatego doceniany jest przez różne gałęzie przemysłu. Jest on ponad 100 razy twardszy od metalu, a przy tym niezwykle elastyczny. Bardzo dobrze przewodzi prąd i najprawdopodobniej już niedługo zastąpi krzem w różnych częściach komputerowych. Dzięki grafenowi komputery powinny przyśpieszyć swoją pracę aż 500 razy , gdyż przewodzi on prąd elektryczny 30 razy szybciej. Tak samo doskonale przewodzi ciepło i jest praktycznie przezroczysty ponieważ pochłania 2,3% światła. W normalnej temperaturze charakteryzuje się dużą ruchliwością elektronów, nie przepuszcza dużej ilości atomów. Do tego posiada właściwości bakteriobójcze i nie przepuszcza wirusów oraz różnego rodzaju gazów. Grafen może być wykorzystany do produkcji zwijanych w rolkę wyświetlaczy oraz mikroprocesorów. Sprawdza się roli baterii słonecznych, ma zastosowanie w ochronie środowiska. Dzięki właściwościom bakteriobójczym ma też ogromne znaczenie dla medycyny. Być może już niedługo zastąpi bandaż, który zatamuje krwawienie i oczyści krew. Dzięki wyjątkowej wytrzymałości, twardości, a przy tym lekkości można wykorzystać go do budowy samolotów i innych urządzeń latających oraz maszyn i urządzeń mechanicznych.