Γραφένιο: Ένα υλικό από το μέλλον

Είναι γεγονός ότι το γραφένιο, ένα πολλά υποσχόμενο υλικό, έχει κερδίσει το ενδιαφέρον των επιστημόνων λόγω των εντυπωσιακών ιδιοτήτων του: Εξαιρετικά λεπτό, αλλά ταυτόχρονα πολύ σκληρό, 100 φορές περισσότερο και από το ατσάλι. Άριστος αγωγός της θερμότητας και του ηλεκτρισμού, αφού τα ηλεκτρόνια συμπεριφέρονται λίγο πολύ σαν "σχετικιστικά σωματίδια" όπως αναφέρεται συχνά. Έρευνες είναι σε εξέλιξη αυτή τη στιγμή με σκοπό την ανακάλυψη νέων ιδιοτήτων και εύρεση πιθανών εφαρμογών του σε ευρεία κλίμακα.

Γιατί είναι όμως το γραφένιο τόσο διαφορετικό από τα άλλα υλικά;

Η απάντηση κρύβεται στο κρυσταλλικό του πλέγμα. Το γραφένιο είναι ουσιαστικά ένα από τα αλλεπάλληλα στρώματα γραφίτη. Ο γραφίτης αποτελείται από άτομα άνθρακα σε εξαγωνική διάταξη, τα οποία αναπτύσσουν ισχυρούς δεσμούς μεταξύ τους μέσω sp² υβριδισμού. Τα πολλαπλά, όμως, στρώματα του γραφίτη κάνουν τη συνολική δομή του γραφίτη να φαίνεται πιο "μαλακή", αφού οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των στρωμάτων είναι ασθενείς. Σε αντίθεση με το γραφίτη, το γραφένιο παρουσιάζει μεγάλη σκληρότητα επειδή απουσιάζουν οι αλληλεπιδράσεις με τα άλλα στρώματα και υπερισχύουν οι δεσμοί μεταξύ των ατόμων άνθρακα σε ένα μόνο στρώμα. 

Τελευταία, ανακαλύφθηκε ότι και το γραφένιο έχει κι αυτό ένα αδύνατο σημείο: Μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο Rice και το Τεχνολογικό Ινστιτούτο στη Τζόρτζια, πειραματίστηκαν με μικρά κομμάτια της "διπλής" στιβάδας γραφενίου, δηλαδή δύο μονά φύλλα άνθρακα τοποθετημένα το ένα πάνω στο άλλο, κάνοντας μικροσκοπικές ρωγμές σε αυτά με εστιασμένες δέσμες ιόντων. Στη συνέχεια τέντωσαν το γραφένιο για να δουν πόσο γρήγορα θα επεκταθούν οι ρωγμές μέχρι να σπάσει. Τελικά διαπιστώθηκε ότι το γραφένιο είναι 10 φορές πιο εύκολο να σπάσει από το ατσάλι, σε περίπτωση που δημιουργηθεί ρωγμή στο εξαγωνικό κρυσταλλικό πλέγμα του.

Πηγή: Το ισχυρότερο υλικό στον κόσμο έχει Αχίλλειο πτέρνα: Τι μπορεί να «σπάσει» το γραφένιο; | Ειδήσεις και νέα με άποψη http://www.iefimerida.gr/node/153242#ixzz32A70JWb4