پژوهشگران دانشگاه ترینیتی کالج دوبلین (trinity college Dublin) با
مخلوط کردن پودر گرافیت، مایع ظرفشویی و آب در یک مخلوط کن آزمایشگاهی
توانسته‌اند لایه های گرافن تولید کنند. گرافن لایه های بسیار باریکی از
کربن است که ضخامت نانومتری دارد و در عین اینکه رسانای الکتریسیته می
باشد، توانایی تحمل بار تا 100 برابر فولاد را دارد.
به گزارش پایگاه خبری تحلیلی فناوری و نوآوری، گرافن ماده ای شگفت انگیز که کوچکترین ماده ی موجود نیز به شمار می رود،
ماده ای بسیار مستحکم است که تولید لایه هایی از آن بسیار دشوار است. این
ماده که سال 2010 دو دانشمند از دانشگاه منچستر بریتانیا، آندره گایم و
کنستانتین نووسلوف برای آن جایزه نوبل فیزیک را گرفتند، می تواند یا در
اندازه های بسیار کوچک ولی با کیفیت تولید شود یا در لایه های بزرگ تری ولی
با مشکلاتی در لایه های کربنی. اکنون گروهی از دانشمندان ایرلندی و
بریتانیایی مقاله ای را در نشریه معتبر نیچر (nature) منتشر کرده اند که
نشان می دهد، می توان از ترکیب نیم لیتر آب، 20 تا 50 گرم پودر گرافیت (نوک مداد) و 10 تا 15 میلی لیتر مایع روان کننده (مایع
ظرفشویی)، درون یک مخلوط کننده آشپزخانه لایه های گرافن به ضخامت 1
نانومتر و به طول 100 نانومتر تولید کرد. مایع روان کننده نقش «لایه
برداری» را در لایه های کربن بازی می کند.در این روش به گفته جاناتان کولمن (Jonathan Coleman)، یکی از نویسندگان مقاله در نشریه نیچر و استاد شیمی-فیزیک دانشگاه ترینیتی کالج دوبلین (Trinity College Dublin) «نیروی تولید شده از سوی تیغه های مخلوط کن، لایه های گرافن را از گرافیت جدا می کند، بدون آنکه آسیبی به ساختار دو بعدی گرافن وارد شود.»
گرافن در صورت ترکیب با پلاستیک می تواند به عنوان «مواد مرکب تقویت شده» یا reinforced composite materials به کار رود. همچنین مایع به دست آمده در این روش (مخلوط کن) را می تواند به شکل «صفحه های گرافن» به کار گرفت. به گفته پروفسور کولمن «تولید لایه های نانومتری گرافن در آزمایشگاه دانشگاه به گرم رسیده است، اما در صورت گسترش ابعاد تولید می تواند «تن» هایی از گرافن تولید کرد و این پیشرفت شگرفی است.»
گرافن باریک ترین ماده ی ساخت بشر است که «شفاف»، «مقاوم» و «رسانای الکتریسیته» می باشد. با این ویژگی ها می توان باتری های بسیار مقاوم تر و با طول عمر بیشتر یا صفحه های نمایشگر لمسی بسیار باریکتر یا صفحه های خورشیدی سبک ساخت. به خاطر ویژگی قابل ترکیب بودن با پلاستیک، می توان در آینده صفحه های خورشیدی را با مواد مرکب پشت بام همزمان ساخت. به گفته دکتر کیث پی پاتون (Keith P. Paton) مدیر این پروژه، در آینده «می توان همچون چاپگرهای کاغذی یا چیزی همانند آن باتری های بسیار قوی یا ابرترانزیستورهای کارآمد ساخت.»
در سال 2010 برندگان جایزه نوبل، آندره گایم و کنستانتین نووسلوف، جایزه شان را به خاطر تولید ماده ای با ابعاد «دو بعدی» دریافت کردند. به همین خاطر ساخت و تولید انبوه گرافن بسیار دشوار است، چرا که به سادگی در ابعاد بزرگ تر پیوندهای دوبعدی کربن آسیب می بینند.
وجود گرافن در سال 1947 به شکل نظری اثبات شد، اما همواره به دلیل ناپایدار بودن کریستال های آن، تولید آن غیرممکن به نظر می رسید. این مشکل دهه ها پس از آن از سوی دو دانشمند در سال 2004 برطرف شد. این دانشمندان توانستند لایه های گرافن را از روی فیلم های گرافیت بردارند. آن ها چندین و چند بار لایه های گرافیت را برداشتند تا در پایان یک «صفحه گرافن» به دست آمد.
چندی پیش بلومبرگ گزارش کرده بود که سه شرکت بزرگ گوگل، اپل و سامسونگ به دنبال شرکت های تولید گرافن هستند تا در آینده ای نزدیک از آن ها برای ساخت صفحه نمایشگرهای لمسی، باتری های گوشی های هوشمند و یا ابرترانزیستورها بهره بگیرند. به این ترتیب دیگر نیاز نیست تا صفحات نمایشگر لمسی بزرگ و ضخیم برای گوشی های هوشمند ساخت و یا باتری ها را هر روز شارژ کرد. می توان شارژ باتری ها را برای چندین روز یا یک هفته نگه داشت.
افزون بر این دانشگاه، بسیاری از کشورها، همچون اتحادیه اروپا بودجه های میلیاردی برای پژوهش و گسترش روش های ساخت گرافن هزینه کرده اند. اتحادیه اروپا اکنون بودجه 1 میلیارد دلاری برای 10 سال پژوهش روی آن در نظر گرفته است.
