გრაფენი

გრაფენი — ნახშირბადის ორგანზომილებიანი ალოტროპული მოდიფიკაცია, რომელიც წარმოიქმნება ერთი ატომის სისქის ნახშირბადის ატომების ფენით. ნახშირბადის ატომები sp² ჰიბრიდიზაციაშია და დაკავშირებულია σ- და π- ბმებით ექვსკუთხა ორგანზომილებიან კრისტალურ გისოსად. ის შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც ფენიანი გრაფიტის ერთი სიბრტყე, რომელიც გამოყოფილია ნაყარი კრისტალისგან. გრაფენს აქვს მაღალი მექანიკური სიმტკიცე და რეკორდული მაღალი თბოგამტარობა. მუხტის მატარებლების მაღალი მობილურობა, რომელიც ყველაზე მაღალია ყველა ცნობილ მასალას შორის (იგივე სისქით), ხდის მას პერსპექტიულ მასალას სხვადასხვა აპლიკაციებში გამოსაყენებლად, კერძოდ, როგორც სამომავლო საფუძველს ნანოელექტრონიკაში და შესაძლებელს სილიკონის ჩასანაცვლებლად ინტეგრირებულ სქემებში.

გრაფენის სახელი მომდინარეობს „გრაფიტიდან“, რაც ასახავს იმ ფაქტს, რომ ნახშირბადის გრაფიტის ალოტროპი შეიცავს უამრავ ორმაგ ბმას. გრაფენის ფურცლის ყველა ატომი უკავშირდება თავის მეზობლებს სიგმა ბმით და გამტარობის ზოლს უწევს ელექტრონს,გამტარობა კი ვრცელდება მთელს ფურცელზე.ატომების განლაგება ქმნის ერთშრიან ფენას, რომლის სისქე მხოლოდ ერთი ატომია. ბუნებაში მუდმივად და უხვად გვხვდება გრაფიტის სახით. ადამიანი ფანქრებში გრაფიტს იყენებდა ჩვეულებრივად. გრაფიტის ერთი მილიმეტრი შეიცავს 3 მილიონ ფენა გრაფენს.

2004 წელს მასალა აღმოაჩინა კონსტანტინე ნოვოსელოვმა , მანჩესტერის უნივერესიტეტში.ნოვოსელოვს აღმოჩენის გამო ნობელის პრემია მიანიჭეს.მაღალი ხარისხის გრაფენი ადვილად იზოლირებადი აღმოჩნდა.

გრაფენი გახდა ღირებული და გამოსადეგი ნანომასალა მისი განსაკუთრებული მაღალი ჭიმვის სიმტკიცის, ელექტრული გამტარობის, გამჭვირვალობისა და მსოფლიოში ყველაზე თხელი ორგანზომილებიანი მასალის გამო.  გრაფენის გლობალური ბაზარი იყო 9 მილიონი აშშ დოლარი 2012 წელს,  უმეტესად მოთხოვნადი იყო ნახევარგამტარების, ელექტრონიკის, ელექტრო ბატარეების ,  და კომპოზიტების კვლევასა და განვითარებაზე.

რესურსები ინტერნეტში