De la descoperirea rotii pana la intamplarea anecdotica a lui Newton, de la descoperirea fortei dinamitei sau a aburului si pana la principiile fizicii cuantice sau ale geometriei fractalice omenirea a evoluat in salturi, dar constant. Aplicatiile care au consacrat descoperirile, multe dintre ele facute din „intamplare”, sunt binecunoscute. Astazi sunt multe voci care afirma ca nu mai poate fi descoperit nimic cu adevarat nou, ca toate noile inovatii sunt doar reinterpretati ale unor noutati stiintifice mai vechi. Insa o descoperire stiintifica de data relativ recenta ar putea schimba pentru totdeauna o intreaga serie de teorii si tehnologii privind materialele viitorului. Este vorba de grafen.
Ce este grafenul
In anul 2010, Andre Geim şi Kostya Novoselov au primit onoranta distinctie Premiul Nobel pentru descoperirea unui material cu proprietati deosebite. Cei doi cercetatori de la Universitatea din Manchester, Marea Britanie, au desprins o “felie” dintr-o bucata de grafit. Prin diferite procedee ei au reusit sa izoleze si sa stabilizeze un material care este incredibil de subtire, de grosimea unui atom, si, comparativ cu caracteristicile fizice, este deosebit de rezistent – este mai rezistent ca otelul de pana la doua sute de ori, este un conductor termo/electric mai bun decat cuprul, este mai flexibil si mai elastic decat cauciucul.
Ca si compozitie chimica, grafenul este format din atomi de carbon dispusi in linie. Acest lucru il face sa fie singurul material cunoscut pana acum cu doar doua dimensiuni, lungime si latime, adica 2D (bidimensional). Are aceeasi structura ca diamantul sau carbunele. Datorita caracteristicilor care il definesc, grafenul este practic invizibil pentru ochiul uman, insa are o serie de proprietati optice remarcabile. Tesatura atomilor de carbon este atat de densa incat nici macar heliul, care este format din cele mai fine particule, nu il poate penetra.
Pentru a-i evidentia cat mai bine nanodimensiunile, va spunem ca un milimetru de grafit contine pana la trei milioane de straturi de grafen.
In ce domenii poate fi folosit
Odata cu oficializarea noii descoperiri s-a dat startul intr-o cursa contracronometru pentru gasirea celor mai bune posibilitati de utilizare a grafenului. Cercetatorii din cele mai diverse ramuri ale tehnologiei, de la industria spatiala pana la cea optica, si-au manifestat interesul pentru noul material incantati fiind de proprietatile excelente pe care acesta le are.
In aceasta cursa au intrat si creatorii de inalta tehnologie, propunand procesoare pe baza de grafen, acesta urmand sa inlocuiasca actualele tehnologii care se bazeaza pe siliciu. Desi in prezent cercetarile sunt intr-un oarecare impas, cu inteligenta si tenacitatea deja dovedite, cercetatorii din acest domeniu vor depasi actualele impedimente. Se preconizeaza ca intr-un viitor nu prea indepartat gadget-uri precum smartphone-urile sau tabletele vor fi mai mici si mai puternice.
Proprietatile deosebite ale grafenului au starnit interesul cercetatorilor din domeniul atat se selectiv al opticii. Fiind un material care absoarbe orice tip de lumina, de la cea ultravioleta la cea infrarosie, grafenul poate sta la baza unor lentile de contact revolutionare adaptabile pentru orice fel de aplicatie, de la cele militare pana la cele care ajuta persoanele cu diferite afectiuni oculare atingand si prin nisa opticii de laborator. Mai mult decat atat, in cativa ani camerele foto vor avea o acuratete deosebita pe timp de noapte sau in conditii de iluminare scazuta datorita unor senzori construiti pe baza aceluiasi material minune, grafenul.
Alte multe domenii, de cercetare pentru inceput, si-au aratat disponibilitatea de a investi resurse atat materiale cat si umane in studii teoretice si practice care sa “imblanzeasca” grafenul. Acumulatori cu o durata de viata mai mare, celule fotovoltaice mai sensibile la actiunea agentilor externi, structuri de aviatie mai rezistente si inca multe altele sunt aplicatiile in care grafenul isi va gasi cu siguranta utilitatea.
Cel mai nou material care a fost descoperit, si anume grafenul, este deja pe agenda de lucru a multor cercetatori in pozitie prioritara. Directiile in care progreseaza aplicabilitatea sa sunt, daca nu surprinzatoare, cu siguranta foarte curioase datorita deschiderilor teoretice dar si practice pe care le genereaza.