ظهرت مادة "الجرافين" بعد عزلها لأول مرة في 2004، وتمت دراستها بدقة من علماء المواد، لما لها من هيكل ثنائي الأبعاد يشبه قرص العسل ومجموعة واسعة من الخصائص المثيرة للاهتمام.. هذه الشبكة الشفافة بشكل طبيعي سماكتها 1 ملم من ذرات الكربون.
ما هو الجرافين؟
مادة أحادية الطبقة من ذرات الكربون، مرتبطة بإحكام في شبكة سداسية الشكل على هيئة قرص العسل، ولها عدة طبقات من ذرات الكربون أحادية الطبقة فوق بعضها البعض.
خصائص الجرافين
- أخف مادة عرفها الإنسان، يبلغ وزن المتر المربع الواحد 0.77 ملليجرام فقط
- أقوى 200 مرة من الفولاذ رغم وزنها الخفيف
- من أقوى الموصلات للحرارة والكهرباء
- تمتص الضوء بانتظام عبر الأجزاء المرئية والأشعة تحت الحمراء
- لها مستقبل غير محدود في العلم والتكنولوجيا
كيف يمكن الاستفادة من الجرافين؟
وقود من الجو
يمكن استخدام الجرافين كغشاء لتبادل البروتونات في خلايا الوقود، وإخراج غاز الهيدروجين من الغلاف الجوي ما يجعل من الممكن لخلايا الوقود المتنقلة أن تعمل على الهواء فقط.
المزيد من مياه الشرب
يمكن أن يساعد الجرافين في حل أزمة المياه في العالم عن طريق إحداث ثورة في تقنية تحلية مياه البحار والمحيطات، وجعلها صالحة للشرب بعد فلترتها لمرة واحدة فقط.
عالم بلا صدأ
يمكن استخدام طبقة من الطلاء القائم على الجرافين للقضاء على التآكل والصدأ، هذا مهم للغاية لأن التكلفة العالمية المقدرة للتآكل تبلغ 2.5 تريليون دولار سنويًا.
أوصى الباحثون أيضًا باستخدام الأواني الزجاجية أو الألواح النحاسية المغطاة بطلاء الجرافين كحاويات للأحماض شديدة التآكل.
تحديات إنتاج الجرافين
لا يزال هناك عمل يتعين القيام به قبل أن يكون هناك اعتماد واسع النطاق للمواد، يجب معالجة العديد من قضايا الإنتاج قبل أن تختار القطاعات الأكثر تقدمًا تنفيذها.
يدور أحد التحديات الحالية للإنتاج الضخم حول ترسب البخار الكيميائي (CVD)، في حين أنها أفضل طريقة لإنتاج طبقة واحدة من الجرافين، إلا أنها ليست مثالية من حيث الحجم.
هذه التحديات تجعل أيضًا الإنتاج الضخم أمرًا مكلفًا، يتطلب إنتاج جرام واحد من الجرافين حوالي 100 دولار. وحتى مع ذلك، فإن الطرق المستخدمة لإنتاج كميات كبيرة من الجرافين تنتج منتجات منخفضة الجودة وتطلق الكربون في البيئة.
ما مدى فعالية الجرعات المعززة للقاحات في مواجهة أوميكرون؟
