Grafenul, materialul-minune

grafenul, material revolutionar

Grafenul promite, cu o tot mai mare certitudine, sa devina materialul-minune care ar putea schimba lumea. Ca in cantecelul din copilarie, cand un numar imens de elefanti ajungeau sa se legene pe o panza de paianjen („si fiindca ea nu se rupea, a mai sosit un elefant"), un strat extrem de subtire de grafen, ceva de ordinul micro-metrilor grosime, ar putea sustine un elefant. Pentru inceput, desigur.

Materialul-minune are o duritate mai mare decat a diamantului, dar se poate intinde ca o bucata de cauciuc. Este, practic, invizibil, este mai bun conducator de electricitate si caldura decat orice sarma de cupru si, ceva important, nu cantareste aproape nimic. Unii dintre cercetatori considera ca grafenul ar fi cea mai importanta substanta creata de la inventarea primului material plastic, acum mai bine de 100 de ani.

Daca se confirma toate presupusele sale calitati, aparitia grafenului in viata de zi cu zi ar putea duce la fabricarea de telefoane mobile care pot facute sul sau lipite in dosul urechii, fara a fi vizibile, la televizoare HD subtiri ca o foaie de hartie, aplicate pe perete ca un tapet oarecare si ziare electronice, de mare capacitate, a caror dimensiune ar putea fi redusa prin impaturire. Si-ar relua forma fara nici un fel de probleme. Ar putea schimba si medicina, dar si inlocui siliciul, ca materie prima pentru fabricarea cipurilor de computer.

„Materialul-minune" a fost descoperit in Marea Britanie cu numai sapte ani in urma, iar entuziasmul pe care l-a starnit este extraordinar. Grafenul este format din atomi de carbon, dispusi intr-un tipar de fagure, si este considerat drept un material „revolutionar".

In termeni economici, cea mai fascinanta caracteristica a grafenului este costul: fiind un grafit procesat chimic – acel material din care sunt facute minele de creion – cercetatorii au redus masiv costurile sale de productie. Fiind un material atat de promitator, ar parea ca este vorba si de o structura complicata, greu de realizat in afara unor laboratoare extrem de sofisticate, insa are o structura chimica incredibil de simpla.

Un strat de grafen inseamna doar un strat de atomi de carbon, uniti prin legaturi extrem de puternice, de forma unui fagure. Acest lucru face ca grafenul sa poata fi prelucrat in straturi extrem de subtiri. Pentru a atinge o grosime de 1 milimetru, grafenul ar trebui adunat intr-un numar de 3 milioane de straturi.

De asemenea, este si cel mai puternic material cunoscut omenirii: este de 200 de ori mai puternic decat otelul si de cate ori cat diamantul. Un elefant, sau doi, trei, patru… ar putea sa stea linistiti pe o panza de grafen intinsa intre doi stalpi, cu conditia ca bietele animale sa fie capabile sa-si pastreze echilibrul, pentru ca „panza" din grafen s-ar intinde sub greutatea lor.

Este un material extrem de flexibil si poate fi intins pe 20% din suprafata sa fara niciun fel de probleme. Grafenul, provenit din banalul grafit, zacaminte bogate existand in multe tari, intre care India, Chile, Canada (chiar si Japonia, saraca in resurse naturale, are rezerve importante de grafit).

Grafenul a fost izolat prima data de profesorii Konstantin Novoselov si Andrew Geim, de la Manchester University, in 2004. Cei doi au folosit banda adeziva pentru a detasa fulgi fini de grafit, apoi au lipit-o pe o placa de siliciu, ceea ce le-a permis cercetatorilor sa identifice, la microscop, straturile fine de grafen. Au fost identificate foarte multe proprietati ale sale, care-l fac superior unor materiale „consacrate", cu costuri mari, cum ar fi oxidul de indiu, folosit pentru ecranele tactile ale tabletelor de computer sau ale televizoarelor. Acesta este transparent – la fel si grafenul – dar scump si se poate crapa.

Descoperirea grafenului a declansat o explozie de studii stiintifice, existand peste 3000 de teze legate de grafen si peste 400 de patente de inventii pe baza acestui material.