متنوع

يمكن أيضًا عرض الجرافين على أنه مادة ثلاثية الأبعاد ، ادعاءات دراسة جديدة

يمكن أيضًا عرض الجرافين على أنه مادة ثلاثية الأبعاد ، ادعاءات دراسة جديدة

يعد فهم خصائص وأبعاد الجرافين أمرًا مهمًا لفهم الطرق الجديدة التي يمكن من خلالها استخدام المواد الرقيقة للغاية والتي من المحتمل أن تغير العالم.

الآن ، تزعم دراسة جديدة أجراها باحثون في جامعة كوين ماري بلندن أن الجرافين مادة ثلاثية الأبعاد وثنائية الأبعاد.

ذات صلة: العلماء يكتشفون حالات كمية جديدة عن طريق تكديس طبقتين من الجرافين معًا

مادة عجيبة

يتمتع الجرافين بأعلى موصلية حرارية وكهربائية معروفة لأي مادة وهو أقوى من الفولاذ بينما لا يزال خفيفًا ومرنًا وشفافًا. لا عجب أن يطلق عليه غالبًا "مادة عجيبة".

تحتوي المادة على مجموعة واسعة من الاستخدامات المحتملة لتغيير العالم. وتشمل هذه استخدامها كمرشح لمياه البحر ، وحاجزًا ضد الناموسيات ، وحلًا مريحًا للأقطاب الكهربائية في الأجهزة الاصطناعية.

مقارنة الجرافين والجرافيت

في دراسة جديدة نشرت في المجلةخطابات المراجعة المادية ، طرح الباحثون سؤالين رئيسيين: ما هي السماكة الحقيقية للجرافين ، وإلى أي مدى هي مادة الجرافيت؟

ولدهشة العلماء ، وجدوا أن الجرافين ثنائي الأبعاد ، وهو عبارة عن طبقة واحدة مسطحة من ذرات الكربون مرتبة في بنية قرص العسل ، لديه العديد من أوجه التشابه مع الجرافيت ثلاثي الأبعاد.

يشترك الجرافين والجرافيت في مقاومة مماثلة للضغط. في غضون ذلك ، تم استقراء سمك الجرافين بمقارنته بالجرافيت.

إذا تم قياس سمك كتلة من الجرافيت بسمك 100 طبقة ، فهذا يعني أن سمك طبقة الجرافين المفردة يعادل سمك كتلة الجرافين مقسومًا على 100.

لذلك ، بناءً على حساباتهم ، فإن سمك الجرافين هو 0.34 نانومتر ، كما يقول الباحثون.

ثنائي الأبعاد أم لا ثنائي الأبعاد ، هذا هو السؤال

قال الدكتور يوي صن ، المؤلف الرئيسي للدراسة من جامعة كوين ماري بلندن: "يدين الجرافين بسمكه إلى مجموعة من الروابط الكيميائية البارزة أعلى وأسفل المستوى ثنائي الأبعاد من ذرات الكربون. ومن ثم فإن الجرافين هو مادة ثلاثية الأبعاد حقًا ، وإن كان بسمك صغير جدًا.

"من خلال تطبيق النظرية التقليدية ثلاثية الأبعاد ، التي تم استخدامها لحوالي 400 عام ، على المواد ثنائية الأبعاد مثل الجرافين ، والتي عُرفت منذ 15 عامًا ، نظهر أن الحجج المماثلة تنطبق على ما يسمى بالمواد ثنائية الأبعاد الأخرى ، مثل نيتريد البورون و ثاني كبريتيد الموليبدينوم. وبهذا المعنى ، فإن المواد ثنائية الأبعاد كلها في الواقع ثلاثية الأبعاد. "

تم اكتشاف الجرافين في عام 2004 عن طريق تقشير رقائق الجرافين من الجرافيت باستخدام شريط لاصق. يعرفه الكثيرون باسم "أول مادة ثنائية الأبعاد في العالم" ، نظرًا لكونها رقيقة للغاية وتتكون من ورقة ذرات.


شاهد الفيديو: كيف سيغير الغرافين عالمنا قريبا (ديسمبر 2021).