Grafen

Grafen er et materiale med lignende egenskaper og sammensetning som grafitt, men grafen består av bare ett lag av karbonatomer ordnet i et sekskantmønster (heksagonal struktur). Det er det tynneste og sterkeste materialet som noensinne er laget. Grafen leder dessuten elektrisitet bedre enn silisium, et grunnstoff som blant annet brukes til å lage mikrobrikker i datamaskiner. Materialet gir dermed nye muligheter innen materialteknikk og elektronikk.

Egenskaper og bruk 
Mens grafitt er et ikke-metall med overlappende energibånd, er grafen et nanomateriale med flere unike egenskaper. Energibåndene er separate, og materialet kan betraktes som en halvleder med et båndgap på 0 eV. Ferminivået kan justeres med et elektrisk felt fra en elektronisk kontakt («gate»-elektrode), akkurat som for vanlige halvledere. Grafen er 100 ganger sterkere enn vanlig stål, og er dessuten gjennomsiktig, hvilket øker antall bruksområder for materialet.

Elektronmobiliteten i grafen er målt til 200 000 cm²/Vs, som er omtrent 150 ganger raskere enn mobiliteten i silisium, og over 20 ganger den i galliumarsenid ved romtemperatur.

En liten mengde grafen som tilsettes plastråstoffer kan gjøre plasten opptil 30 °C mer varmebestandig og 30 % stivere.

Oppdagelse 
I 2004 klarte fysikerne Andre Geim og Konstantin Novoselov ved hjelp av vanlig teip og en bit grafitt å fange opp et nett av karbonatomer med en tykkelse på bare ett atomsjikt. Det nye materialet grafen kunne dermed studeres i praksis. Geim og Novoselov fikk Nobelprisen i fysikk i 2010 «for banebrytende eksperimenter med det todimensjonale materialet grafen».

Referanser

Eksterne lenker 
 
 Populærvitenskapelig video om grafen

Karbonforbindelser