![](\"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-content\/uploads\/sites\/14\/images\/azra\/graphene.jpg\")
Dvojci znanstvenika sa sveu\u010dili\u0161ta u Manchesteru dodijeljena je u utorak Nobelova nagrada za fiziku 2010. godine za istra\u017eivanje grafena.<\/p>\nDvojci znanstvenika sa sveu\u010dili\u0161ta u Manchesteru dodijeljena je u utorak Nobelova nagrada za fiziku 2010. godine za istra\u017eivanje grafena.<\/p>\n
Nagradu su osvojili zahvaljuju\u0107i jedinstvenom istra\u017eivanju grafena, lista ugljika debljine jednog atoma \u010dija su svojstva (\u010dvrsto\u0107a, fleksibilnost i jedinstvena elektri\u010dna vodljivost) otvorila posve nove horizonte za istra\u017eivanja kako na podru\u010dju \u010diste fizike tako i na podru\u010dju visoke tehnike.<\/p>\n
Radi se o spomena vrijednoj Nobelovoj nagradi iz posve jednostavnog razloga: grafen bi mogao biti jedan od najsvestranijih materijala koji uistinu mnogo obe\u0107ava. Nadalje, u njemu bi mogao le\u017eati klju\u010d konstrukcije maju\u0161nih ra\u010dunala, ali i baterija nevjerojatnog \u017eivotnog vijeka. Svojstva grafena jednako su interesantna i fizi\u010darima \u010dvrstog stanja i in\u017eenjerima elektrotehnike iz cijelog niza razloga, od kojih je vjerojatno najva\u017enija mogu\u0107nost izrade sklopova koji \u0107e biti manji i br\u017ei od onih zasnovanih na siliciju.<\/p>\n
O \u010demu se zapravo radi?<\/strong> Super-mali tranzistori<\/strong> Super-gusta pohrana podataka<\/strong> Pohrana energije<\/strong> Opti\u010dki ure\u0111aji: solarne \u0107elije i fleksibilni zasloni osjetljivi na dodir<\/strong> Fizika visokoenergetskih \u010destica<\/strong>
“Zamislite kristale debljine svega jednog atoma, dvodimenzionalne plohe atoma oguljene s povr\u0161ine konvencionalnih kristala”, navodi Andre Geim, dobitnik Nobelove nagrade, u znanstvenom \u010dasopisu New Scientist<\/em>. “Grafen je \u010dvr\u0161\u0107i i kru\u0107i od dijamanta, a opet ga se mo\u017ee rastegnuti za \u010detvrtinu duljine, poput gume. Povr\u0161ina plohe grafena najpoznatija je po svojoj te\u017eini.” Geim i njegov kolega Konstantin Novoselov, biv\u0161i asistent na postdoktorskom studiju, prvi puta su proizveli grafen jo\u0161 2004. godine. Opetovanim guljenjem slojeva grafita pomo\u0107u ljepljive trake uspjeli su izolirati plo\u010de debljine jednog atoma. Analiza \u010dvrsto\u0107e, prozirnosti i svojstva vodljivosti objavljena je iste godine u znanstvenom \u010dasopisu Science<\/em>.<\/p>\n
Tim znanstvenika iz Manchestera je 2008. godine uspio stvoriti nanometarski grafenski tranzistor, debljine jednog atoma i duljine deset atoma. To nije samo tranzistor manji od bilo kojeg zasnovanog na siliciju, Novoselov je tvrdio i kako se radi o apsolutnoj granici Mooreovog zakona koji propisuje odnos izme\u0111u smanjenja ra\u010dunalnih procesora i pove\u0107anja njihove brzine. “Gotovo da ne mo\u017ee manje od tog”, Novoselova je izjava za znanstveni \u010dasopis Wired Science. “Sa stajali\u0161ta fizike, grafen je poput rudnika zlata. Mo\u017ee ga se prou\u010davati godinama.”<\/p>\n
Znanstvenici diljem svijeta ve\u0107 koriste grafen. Tim sa sveu\u010dili\u0161ta Rice konstruirao je novi ure\u0111aj zasnovan na grafenu, tip `flash<\/em>` memorije s mnogo ve\u0107im kapacitetom i br\u017eim radnim odlikama u odnosu na postoje\u0107u tehnologiju pohrane podataka. Dvojca su znanstvenika sa sveu\u010dili\u0161ta South Florida, ranije iste godine razvila tehnike usmjeravanja vodljivosti grafena pomo\u0107u kvazi-linijskih defekata.<\/p>\n
Postoje i mnogobrojne primjene grafena kao tehnologije za pohranu energije. Tvrtka Graphene Energy<\/em> iz Texasa koristi grafen za stvaranje novih ultrakondenzatora koji bi mogli pohraniti i razvoditi elektri\u010dnu struju. Razne tvrtke koje za proizvodnju nosive elektronike (odje\u0107e koje mo\u017ee puniti elektri\u010dne ure\u0111aje) trenuta\u010dno koriste karbonske nanocijevi, po\u010dinju prelaziti na grafen jer je tanji, a obe\u0107ava i potencijalno jeftiniju proizvodnju. Sve se vi\u0161e istra\u017eivanja po\u010dinje baviti razvojem br\u017eih i jeftinijih na\u010dina masovne proizvodnje grafena.<\/p>\n
Tim znanstvenika sa sveu\u010dili\u0161ta Cambridge, u \u010dlanku objavljenom u rujanskom izdanju znanstvenog \u010dasopisa Nature Photonics<\/em>, kako najve\u0107i potencijal grafena zapravo le\u017ei u njegovoj sposobnosti provo\u0111enja svjetla jednako dobro kao i elektri\u010dne struje. \u010cvrst, fleksibilan i fotoosjetljiv grafen mogao bi potaknuti danji razvoj solarnih \u0107elija i LED tehnologije. Mogao bi poslu\u017eiti i u proizvodnji novih ure\u0111aja poput fleksibilnih zaslona osjetljivih na dodir, fotodetektora i ultrabrzih lasera. Nadalje, grafen bi mogao zamijeniti rijetke i skupe metale poput platine i indija po\u0161to isti posao obavlja br\u017ee i u\u010dinkovitije, a zna\u010dajno je jeftiniji.<\/p>\n
Na podru\u010dju \u010diste znanosti, prema Geimu, grafen “omogu\u0107uje vr\u0161enje eksperimenata koji uklju\u010duju kvantne \u010destice velikih brzina, o kojima znanstvenici u CERN-u (u blizini \u017deneve) mogu samo sanjati.” Po\u0161to je grafen gotovo dvodimenzionalan, elektroni se mogu kretati kroz njegovu mre\u017eastu strukturu gotovo bez ikakvog otpora. U stvari, pona\u0161aju se poput Heisenbergovih relativnih \u010destica, \u010dija je masa mirovanja nula. Stvar je ipak ne\u0161to kompliciranija, ali ima brzo i prljavo obja\u0161njenje. \u017delimo li masu u tradicionalnom smislu, predmeti moraju zauzimati neki volumen. Elektroni potisnuti kroz dvodimenzionalni grafen, nemaju ni jedno ni drugo. Drugim rije\u010dima, ista svojstva koja grafen \u010dine toliko u\u010dinkovitim medijem za pohranu i prijenos energije govore i o osnovama prirode subatomskog svijeta.<\/p>\n