Grafen
Grafen je supertenká forma uhlíku strukturou podobná grafitu, jeden z nejpevnějších známých materiálů na světě.[1] Na výšku má pouze jeden atom a je průhledná, v důsledku této de facto 2D struktury má také některé zvláštní fyzikální vlastnosti.
Historie
Kuriózním způsobem (s pomocí lepicí pásky) jej v roce 2004 objevili profesoři ruského původu Andre Geim, vědecký pracovník univerzity v Manchesteru, a jeho kolega Konstantin Novoselov, taktéž pracující na University of Manchester, kteří za jeho objev v roce 2010 získali Nobelovu cenu za fyziku.[1]
Popis
Tvoří jej rovinná síť jedné vrstvy atomů uhlíku uspořádaných do tvaru šestiúhelníků spojených pomocí sp² vazeb.
Vlastnosti
Dle vědeckého týmu profesora Geima elektrony v grafenu mají neočekávané vlastnosti. U žádného jiného materiálu nebylo dosud pozorováno, že by se jeho elektrony chovaly, jakoby neměly žádnou efektivní hmotnost a pohybovaly se téměř rychlostí světla. Vědci předpokládají, že by grafen mohl být použit při důkazu tzv. Kleinova paradoxu. K tomuto jevu totiž podle dosavadních znalostí mělo docházet jen ve velmi extrémních podmínkách (např. v okolí černých děr). V případě, že by se toto prokázalo, otevřela by se cesta k vývoji zcela nového druhu tranzistorů.
Kromě elektrické vodivosti je také grafen propustný pro světlo, takže se dá využít při výrobě displejů a fotovoltaických článků. Může tak nahradit stávající zařízení z tenkých vrstviček oxidů kovů. Displej z grafenu je navíc pevnější než doposud vyráběné z oxidů cínu a india, kterého je ještě k tomu omezené množství.[2] [3] [4]
Díky polovodivosti a tloušťce síťky pouhý jeden atom je možné z grafenu vyrobit tranzistory, které jsou teoreticky schopné pracovat až do frekvence 1 THz. Navíc je lze skládat do velice kompaktních celků. Díky těmto vlastnostem se do budoucna počítá s využitím grafenu v mikroprocesorech a pamětech.[5] [6] [7]
Chemické varianty
Místo atomů uhlíku lze využít například atomů křemíku (silicen), cínu (stanen),[8] bóru (borofen)[9] či fosforu (fosforen).[10]
Odkazy
Reference
- ↑ a b Nobelovu cenu za fyziku dostali vědci za výzkum supertenkého uhlíku
- ↑ KLEINER, Kurt. Touchscreen made from biggest graphene sheet. New Scientist [online]. 22. 6. 2010. Dostupné online.
- ↑ KAVAN, Ladislav. Grafen [online]. Česko: Akademie věd ČR, 2012-07-19 [cit. 2018-04-06]. Dostupné online. (český)
- ↑ Graphene: A 2D materials revolution [online]. UK: Cambridge University, 2015-11-06 [cit. 2018-04-06]. Dostupné online. (english)
- ↑ VRTIŠKA, Ondřej. Uhlíková revoluce v elektronice. Týden. Duben 2009, roč. 16, čís. 15, s. 72. ISSN 1210-9940.
- ↑ Graphene light bulb made of 'wonder material' - BBC News [online]. UK: BBC News, 2015-03-29, rev. 2017 [cit. 2016-04-06]. Dostupné online. (english)
- ↑ Scientists Develop World's Smallest Light Bulb [online]. Spojené státy americké: Wall Street Journal, 2015-06-16 [cit. 2018-04-06]. Dostupné online. (english)
- ↑ http://www.osel.cz/index.php?obsah=6&clanek=7292 - Dvourozměrný cín novým zázračným materiálem
- ↑ http://www.osel.cz/index.php?clanek=7430 - Borofen
- ↑ http://www.osel.cz/index.php?clanek=7431 - Fosforen nebezpečným sokem grafenu v elektronice
Související články
Externí odkazy
Obrázky, zvuky či videa k tématu grafen na Wikimedia Commons - Nokia koketuje s grafenem. Dostala obří dotaci od EU
- Nový snímač nepotřebuje blesk a za šera nešumí. Stačilo použít grafen
- MORAVEC, Hynek. Grafen zkoumali ultrasilným zdrojem záření. Český rozhlas Leonardo [online]. 2008-06-13 [cit. 2009-01-11]. Dostupné online.
- KUČERA, Josef. Co má obyčejná tužka společného s kvantovým tunelováním. Technet.cz [online]. 2006-10-04 [cit. 2009-01-11]. Dostupné online.
