Ce este grafenul

În 2010, doi cercetători de la Universitatea din Manchester primeau Premiul Nobel pentru descoperirea unui material revoluţionar: grafenul. Iată, ce trebuie să ştii despre despre cel mai subţire dintre toate materialele care există în Univers. 

• Un val de frig ameninţă România. Zonele în care temperaturile au coborât deja aproape de zero grade

Grafenul este cel mai bun conductor de electricitate și căldură cunoscut. A fost descoperit și izolat în 2004, prin exfolierea grafitului, de către un grup de cercetători britanici de la universitatea din Manchester condus de profesorul olandez Andre Geim, care pentru aceasta a fost distins cu Premiul Nobel pentru Fizică 2010, împreună cu colaboratorul său Konstantin Novoselov, ambii de origine rusă.

Distanța dintre atomii de carbon ai grafenului este de 0,142 nm. Grafenul este elementul structural de bază al altor alotropi ai carbonului incluzând grafitul, nanotuburile de carbon și fulerenele 6 neutroni 6 protoni 6 electroni pe invelişul electronic. 

Grafenul are un șir întreg de proprietăți deosebite, care îi conferă un potențial extraordinar, atât pentru fizica teoretică fundamentală, cât și pentru realizarea practică a unor noi aplicații:

• grafenul se întâlnește în natură în mari cantități;
• foliile de grafen sunt foarte stabile, chiar în condiții de temperatură și presiuni obișnuite/normale, deci nu e nevoie de măsuri de mediu deosebite;
• foliile de grafen au o structură extrem de regulată, încă nu s-au descoperit defecte de structură;
• grafenul are o rezistență mecanică foarte mare și este foarte rigid (pe o direcție), dar și flexibil (pe alte direcții);
• grafenul este format dintr-un singur strat de atomi de carbon, și de aceea este materialul cel mai subțire posibil; astfel, pentru a atinge o grosime totală de numai 1 mm sunt necesare 3.000.000 straturi de grafen alăturate. Din cauza subțirimii lor, foliile de grafen luate individual sunt transparente.
• cu toate că este alcătuit numai din carbon, producerea și izolarea grafenului nu sunt tocmai ieftine, în special atunci când e nevoie de folii de mari dimensiuni; totuși, folii de grafen de dimensiuni normale sunt relativ ușor de obținut.
• oxidul de grafen este mai ușor de produs.

Potrivit descoperă.ro, metoda prin care Andre Geim şi Kostya Novoselov au obţinut grafenul este una destul de simplă. Cei doi cercetători au aplicat o bandă adezivă peste o bucată de gragit, detaşând din ea prin desprinderea benzii fulgi de grafit. Folosind alte bucăţi de bandă adezivă, ei au dezlipit straturi succesive de grafit, subţiind fulgii. Apoi, banda adezivă a fost dizolvată în acetonă, iar stratul de grafiti rezultat a fost lipit de o plăcuţă de siliciu. Unii fulgi, care măsurau doar un atom în grosime, s-au ataşat de plăcuţa de siliciu.

Grafitul este cunoscut mai ales ca fiind materialul din care se fabrica mina de creion, fiind format din straturi de carbon suprapuse. Cercetatorii estimează că un milimetru de grafit este format din aproximativ trei milioane de straturi de grafen. Creioanele produc o dâră neagră atunci când scriem cu ele deoarece frecarea duce la frecarea unor fulgi de grafit. Tocmai din aceasta cauză, cercetătorii consideră că, cel mai probabil, toţi cei care au scris cu un creion au produs grafen, însă fără să observe rezultatul. 

Cum ar putea fi folosit grafenul 

Trăsăturile extraordinare ale grafenului fac posibilă utilizarea lui în nenumărate domenii. În electronică, grafenul ar putea fi folosit pentru producerea de tranzistori ultrarapizi, display-uri flexibile sau LED-uri. Totodată, folosirea grafenului în materiale compozite ar permite îmbunătăţirea structurii aripilor de avion, ceea ce le-ar reduce greutatea. În medicină, grafenul ar putea fi folosit pentru conceperea de ţesuturi şi retine artificiale şi pentru a transporta medicamentele la ţesutul care are nevoie de ele. 

Teoria conspirației

Mai multe articole și postări pe platformele social media afirmă că „oxidul de grafen” este prezent în vaccinul Pfizer împotriva Covid-19 și citează un studiu al unui profesor de la Universitatea din Almeria, Spania. Experții au confirmat că nu există dovezi privind prezența acestor substanțe în vaccinul Pfizer - sau în vreun alt vaccin disponibil.