گرافن

[فاطمه الهامی نیا]

کیش تک_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی :



استحکام و سختی :

اگر تا به حال با یک مداد نرم (نظیر 4B4B) متنی را با سرعت زیاد نوشته باشید، متوجه نرمی این مداد شده‌اید.
در واقع لایه‌های کربنی به راحتی از مغز مداد (گرافیت) جدا شده و روی کاغذ می‌نشینند. همانطور که در بخش های قبل اشاره کردیم، پیوند بین لایه‌ها در گرافیت قوی نبوده و به راحتی شکسته می‌شود. اما پیوند درون این لایه‌ها، در واقع پیوند بین کربن‌هایی که این لایه را می‌سازند بسیار محکم (مثل نانولوله‌های کربنی) است.

تا به امروز گرافن مستحکم‌ ترین ماده کشف شده (بیشتر از الماس و تا 200 برابر قوی‌تر از فولاد) توسط بشر محسوب می‌شود.

به طور قابل توجهی، گرافن سفت و محکم اما انعطاف‌پذیر است؛ به طوری که اگر آن را تا 20 الی 25 درصد طولش بکشید (خم کنید)، بدون شکستن پیوند بین اتم‌هایش در مقابل عمل شما منعطف است.
دلیل این خواص فوق‌العاده هنوز به طور دقیق مشخص نیست. اما فرض کنید که بتوان گرافن را با سایر مواد (مثل پلاستیک) ترکیب کنیم. در این صورت مخلوطی سفت و سخت اما نازک و سبک ساخته‌ایم که می‌تواند کاربردهای فراوانی در صنعت داشته باشد.
تصور کنید که در بدنه یک ماشین سواری از این ماده ترکیبی استفاده کنیم؛ سبکی و نازکی در کنار استحکام و سختی بالا در صرفه‌جویی انرژی موثر بوده و بدون شک آینده به سمت استفاده از این دست مواد ترکیبی به پیش می‌ رود.