S grafenem se asi seznámil už každý, kdo alespoň trochu brouzdá sociálními sítěmi, alternativními články a hledá odpovědi, zda skutečně jeho vlastnosti jsou pro lidstvo nebezpečné, a tak zákeřné, jak se o něm v posledních letech v souvislosti s informacemi setkáváme. Na tento prvek – dvoudimenzionální alotrop uhlíku – se upírá zvýšená pozornost od roku 2004, kdy odborné články tří výzkumných skupin K. Novoseova a A.K. Geima v Manchasteru, Waltera A. de Heera v Atlantě a Philipa Kima v New Yorku začala psát tento poněkud rozporuplný příběh revolučních objevů.
Trochu historie:
- První experimentální realizace grafenu proběhla již v 19. století, kde grafen do této doby znám nebyl a k jeho přípravě došlo pravděpodobně náhodou (1859 – B.C Brodie – Atomová váha grafenu), 1893 – E.G. Acheson – syntéza karbidu křemíku a grafitu.
- První publikace, v nichž lze v experimentálních datech identifikovat grafen: Termín grafen vznikl až v 80. letech 20. století – 1948 = Ruess F. Vogt- první snímky grafitu transmisním elektronovým mikroskopem, 1962 = oxid grafenu, 1979 = A. van. Bommel – grafen na karbidu křemíku, 1980–2000 = monovrstvý grafit. V devadesátých letech byly intenzivně studovány grafitové monovrstvy na površích kovů a karbidů, výzkum uhlíkových nanotrubiček, na jehož základě vznikaly první myšlenky uhlíkovou nanotrubičku rozvinout do podob grafenového nanoproužku.
- Na přelomu tisíciletí již probíhaly první pokusy s hradlováním tenkých grafitových vrstev. K úspěšné realizaci dospěli až Nositelé Nobelovy ceny A. Geim a K. Novoselov.
- Patent na elektroniku založenou na grafenových nanoproužcích má W.A. de Heer.
- V roce 2010 došlo k udělení Nobelovy ceny za fyziku za průlomové experimenty v oblasti dvoudimenzionálního materiálu grafenu.
A co je to grafen?
Grafen je super tenká forma uhlíku strukturou podobná grafitu, jeden z nejpevnějších známých materiálů na světě. Na výšku má pouze jeden atom a je průhledná, má také některé zvláštní fyzikální vlastnosti. U žádného jiného materiálu nebylo dosud pozorováno, že by se jeho elektrony chovaly, jako by neměly žádnou efektivní hmotnost a pohybovaly se téměř rychlostí světla. (zde lze nahlédnout do světa černých děr). V případě, že by se toto prokázalo, otevřela by se cesta k vývoji zcela nového druhu tranzistorů. Díky polo-vodivosti a tloušťce síťky pouhý jeden atom je možné z grafenu vyrobit tranzistory, které jsou teoreticky schopné pracovat až do frekvence 1 THz.
Zde bych odborný výklad ukončila. Protože ten, kdo chápe, si najde další informace. Pochopí i případný rychlý vývoj grafenových „produktů“ a jejich vlastností v dnešní tak „strhující“ době nových patentů, vynálezů, zlepšováků. Publikací s tímto tématem, které do dnešního dne vyšly, je přes 1/4 miliónu. I díky tomu, že vlastnosti grafenu nabízejí bezbřehé možnosti uplatnění, může být svět celý černý, natřený grafenem. Pokud by byly uskutečněny všechny možné aplikace, které podle představ z roku 2012 měly být realizované, pak by zde bylo skutečně černo. Jenže i když má grafen „obdivuhodné vlastnosti“, je pro skutečný svět jen součástí kombinace dalších unikátních vlastností dalších prvků, které by tvořily unikátní celek. Rozhodně je grafen skvělým studijním i vědeckým materiálem, který zasluhuje nejen pozornost ve vztahu ke zlepšování všeho lidského, ale rovněž k tomu, abychom nějakou tu jeho vlastnost „nepřepálili“ a nezneužili ve prospěch někoho jiného.
(čerpáno: Wikipedie, časopis Vesmír – autor článku 20 let s grafenem Doc. RNDr. Jan Kunc. Ph.D.)
23,776 zobrazení celkem, 1 zobrazení dnes
