Az emberiség fejlődése során mindig volt egy anyag, amely meghatározott egy korszakot - kezdte előadását Tapasztó Levente, az MTA munkatársa. Elmondta, ma szerinte a szilícium korát éljük, hiszen ennek segítségével működtetjük a számítógépeket és telefonokat. Felvetette, a jövő anyaga lehet a szén, azaz a grafén.
dr. Tapasztó Levente
2004-ben két orosz tudós, Andre Geim és Konstantin Novoselov egy ragasztószalag és egy tömb grafit, valamint némi szilícium segítségével olyan felfedezést tettek, amelyért 6 év múlva átvehették a Nobel díjat. A ragasztószalagot rátapasztották a tömb grafitra, leszedték róla, összenyomták, szétválasztották, és átvitték az egészet egy szilícium hordozóra. Az eredmény a grafén lett. Egy rétegnyi, hatszögletű hálóba rendezett szénatom.
Megtudhattuk, azóta már vannak hatékonyabb módszerek ennek az anyagnak az előállítására. Ma már a grafént „növesztik”. Az eljárás során egy 1000 Celsius fokos kemencében elhelyeznek egy rézfóliát. A kemencébe szénforrást juttatnak be (például metánt), ami aztán az atomjaira bomlik. A szén egy atomnyi rétegben kicsapódik a fólián hatszögletű hálózatba rendeződve.
Így nézne ki a grafén, ha látnánk szabad szemmel
(Kép forrása: Wikipedia)
Az így előállított grafén rendkívül különleges tulajdonságokkal rendelkezik. Annak ellenére, hogy csupán egy atom vastag, rendkívül stabil. Síkban a legerősebb és legvékonyabb anyag, ráadásul meglehetősen hajlékony. Emellett még teljesen átlátszó, valamint kiválóan vezeti az elektromosságot és a hőt.
Elhangzott, ezek a tulajdonságok lehetővé teszik sokkal hatékonyabb, és hajlítható napelemek készítését. Emellett a grafén hozzáadásával lehetséges a műanyagok szakítószilárdságát megnövelni, esetleg vezetővé tenni őket. A kutató hozzátette, a grafén bevonat megvédi az acélt a rozsdásodástól.
Azonban ennek az anyagnak a használata nem merül ki ennyiben. A távlati tervek között szerepel grafén áramkörök létrehozása. Az anyag tulajdonságainak köszönhetően lehetségessé válhat a hajlítható képernyő és mobiltelefon is. Azonban ehhez meg kell tanulni formázni a grafént.
Tapasztó Levente elmondta, ehhez a Pásztázó Alagútmikroszkóp (angolul „Scanning Tunneling Microscope”, röviden „STM”) technológiáját hívták segítségül. Itt egy tűt néhány atomnyi távra helyeznek el a vizsgálni kívánt anyagtól, és áramot vezetnek belé. Ilyen kicsi méreteknél a kvantummechanika törvényei érvényesülnek a klasszikus mechanika helyett. A tűbe alagútáramot vezetnek, amely rendkívül érzékeny a távolságokra, és ezzel le tudják tapogatni az atomok kiemelkedését. A tudósok rájöttek arra, hogy ennek a technológiának a segítségével lehet nanométeres pontossággal a grafént „vágni”. Az anyag elektronikai tulajdonságaira erős hatással van a domborzata. Ennek a befolyásolásával, képesek lesznek csak grafénből álló áramköröket létrehozni.
Elhangzott, célirányos kutatással nem biztos, hogy valaha valaki megtalálta volna a grafént. Az alapkutatás és a kíváncsiság az, amely teret biztosít az innovációnak, fejtette ki a véleményét dr. Tapasztó Levente.
