Grafen er et enestående materiale, der består af et enkelt lag af kulstofatomer, som er arrangeret i et heksagonalt gitter. Det er det tyndeste materiale, som findes, og det kan i praksis betragtes som todimensionalt.

Dets unikke struktur giver materialet ekstraordinære egenskaber, der har gjort det til et fokusområde inden for materialeforskning og nanoteknologi. For eksempel er grafen en fremragende elektrisk leder og varmeleder, det er et meget stærkt og meget fleksibelt materiale, og det er stort set gennemsigtigt.

Struktur

Grafen har en todimensional struktur, hvor kulstofatomerne danner sekskantede enhedsceller, der ligner en bikube. Hvert kulstofatom er kovalent bundet til tre andre kulstofatomer, og denne tætte, periodiske struktur giver grafen en ekstrem styrke og lethed.

Egenskaber

  • Grafen har en meget høj elektrisk ledningsevne, hvilket gør det til et fremragende materiale med henblik på elektroniske anvendelser.
  • Grafen har også en meget høj termisk ledningsevne, hvilket gør det ideelt til teknologiske anvendelser, der er baseret på varmeledning.
  • Selv om grafen er et fremragende elektrisk ledende materiale, er det overraskende transparent, hvilket gør det velegnet til anvendelser i optiske teknologier.
  • Grafen har usædvanlige mekaniske egenskaber og er fx et utrolig stærkt materiale.

Anvendelser

  • Grafen har store anvendelsesmuligheder inden for elektronik, herunder i elektriske transistorer og i sensorer til at detektere specifikke gasarter eller biomolekyler.
  • Grafen kan også anvendes til at styrke materialer i form af grafenforstærkede kompositter.
  • Grafen har også potentielle anvendelser inden for medicinsk billedbehandling og diagnostik.

Forskning

Grafen blev opdaget af de russiske fysikere Andre Geim (født 1958) og Konstantin Novoselov (født 1974) i 2004, da de med tape rev flager af grafit, der består af lag af kulstof. De fik i 2010 Nobelprisen i fysik for deres forskning.

Siden da er forskningen i grafen intensiveret betydeligt. Der arbejdes fx på at producere så store stykker af materialet, at det kan udnyttes kommercielt. Grafen forventes at få stor anvendelse inden for elektronik, fx i fladskærme og solceller.

Kommentarer

Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig