Grafenas, tai viena įdomiausių medžiagų, kokią kada nors atrado žmogus. Jis sudarytas iš vos vieno anglies atomų sluoksnio, todėl yra itin plonas, bet tuo pačiu neįtikėtinai tvirtas. Grafenas praleidžia elektrą geriau nei varis, yra elastingas ir beveik permatomas.
Dėl šių savybių jis laikomas medžiaga, kuri ateityje gali pakeisti daugelį technologijų, tai nuo išmaniųjų telefonų iki pažangių akumuliatorių. Tačiau naujausi mokslininkų tyrimai atskleidė, kad grafenas turi dar vieną netikėtą savybę.
Iki šiol buvo manoma, kad grafenas yra visiškai „nematomas“ itin silpnoms traukos jėgoms, veikiančioms tarp mažų dalelių. Dabar paaiškėjo, kad jis visgi daro įtaką šioms jėgoms, tai dalį jų sulaiko, o dalį praleidžia.
Kitaip tariant, grafenas veikia kaip filtras, kuris reguliuoja, kiek traukos gali prasiskverbti pro jo ploną sluoksnį. Šis atradimas keičia požiūrį į tai, kaip tokios nanomedžiagos sąveikauja su aplinka.
Kaip buvo atliktas tyrimas
Mokslininkai iš kelių Kinijos universitetų nusprendė išmatuoti, ar grafenas tikrai visiškai praleidžia šias traukos jėgas. Jie naudojo itin tikslų mikroskopą, kurio gale pritvirtino mažytį stiklinį rutuliuką. Mikroskopas matavo, kaip stipriai rutuliukas traukiamas prie skirtingų paviršių, tai vieno su grafenu, kito be jo.
Paaiškėjo, kad grafenas praleidžia tik dalį šių jėgų, nuo 15 iki 50 proc., o kai atstumas tarp paviršių sumažėja iki vos kelių nanometrų, pralaidumas siekia net 85 proc. Tai įrodė, kad grafeno „skaidrumas“ priklauso nuo jo storio ir atstumo iki kito paviršiaus. Kitaip tariant, vienas atomas storio sluoksnis gali elgtis labai dinamiškai ir reaguoti į aplinkos sąlygas.
Kodėl tai svarbu technologijoms?
Šis atradimas gali turėti didelę reikšmę kuriant naujos kartos technologijas. Grafeno gebėjimas reguliuoti traukos jėgas leis gaminti dar jautresnius jutiklius, geresnius mikroschemų paviršius ir efektyvesnius elektroninius komponentus. Tokia kontrolė svarbi ir gaminant itin mažus įrenginius, kuriuose net menkiausios sąveikos tarp sluoksnių gali lemti veikimo tikslumą.
Be to, grafenas gali tapti pagrindu naujiems ekranams, saulės baterijoms ar net lankstiems įrenginiams, kurie būtų lengvesni ir patvaresni. Mokslininkai teigia, kad šis atradimas atveria kelią visiškai naujam požiūriui į tai, kaip projektuoti medžiagas ateities technologijoms.
Grafenas, nors ir atrodo paprastas, vis dar slepia daugybę paslapčių. Kiekvienas naujas tyrimas parodo, kad ši itin plona medžiaga turi savybių, kurios gali pakeisti visą mūsų supratimą apie materiją. Tai dar kartą įrodo, kad net ir mažiausi gamtos stebuklai gali turėti milžinišką poveikį visam pasauliui.
