أهم 10 تطبيقات “للمادة المعجزة” الغرافين

1/ مقاومة الصدأ
يسمح خلط الغرافين ببوليمير خاص بتشكيل طلاء مقاوم للصدأ ويمكن استعماله في صناعة السيارات و الطائرات و السفن..

2/ مكبرات الصوت
قام باحثون بجامعة تكساس بوضع طبقة رقيقة من الغرافين لا يتجاوز سمكها أقل من واحد نانومتر على زجاجة ونوعين مختلفين من البلاستيك، وبعد ذلك قاموا بتمرير تيار متناوب من خلال الطبقات ما أدى الى إنتاج صوت. مكبرات الصوت من الغرافين هاته تعتبر رقيقة و تعمل على نقل الطاقة الحرارية من خلال التيار الكهربائي لانتاج الصوت..

3/ مكثفات فائقة
يستعمل الغرافين لصناعة مكثفات ذات جودة عالية لتخزين الطاقة بشكل كبير بالمقارنة مع المكثفات المصنوعة من طبقات الكربون العادي، بحيث سيتيح لنا الاستغناء عن البطاريات الحالية وتعويضها بمكثفات فائقة (supercapacitors). وفي المستقبل القريب، سيتم استعمال مكثفات الغرافين هاته لصناعة سيارات كهربائية..

4/ تنظيف النفايات المشعة
يتميز اوكسيد الغرافين بقدرته الكبيرة على امتصاص النفايات المشعة، فقد وجد باحثون من Rice University and Lomonosov Moscow State University أن بعض الأجزاء الميكروسكوبية لأوكسيد الغرافين ملتصقة ببعض النفايات المشعة، الشيئ الذي يسهل عملية جمع هاته النفايات والتخلص منها بدون خطورة..

5/ دوائر الكترونية مرنة
ميزة الموصلية الكبيرة للغرافين رشحته ليحل محل السليكون في صناعة الرقاق الالكترونية، فأشباه الموصلات المصنوعة من الغرافين تجعل الحواسيب أكثر سرعة في معالجة وتبادل المعلومات، وذالك باستهلاك أقل للطاقة وتوليد حرارة أقل، هذا يعني أن الحاسوب يمكنه العمل 50 مرة أسرع بدون حاجته إلى مروحة التبريد.
وتعتبر الشركة العملاقة IBM أول من صنع دوائر متكاملة من الغرافين، فقد طورت مؤخرا معالجات فائقة من الغرافين لأجهزتها اللاسلكية..

6/ عضلات صناعية
هاته العضلات تعتبر صغيرة ولكنها أقوى من العضلات الطبيعية، فقد تمكن فريق دولي من الباحثين من إنشائها بقوة أكبر من خلال طبقات من الغرافين و ورقات ممتدة من المطاط، فحصلوا على طبقة من الغرافين والبوليمير التي باستطاعتها ان تتمدد وتاخد شكل عقدة عند تمرير تيار كهربائي من خلالها، وهذا هو العنصر الاساسي في بناء عضلات صناعية. ويتم استخدام هاته العضلات في المحركات، الروبوتات وبعض الاجهزة الطبية..

7/ الكشف عن المتفجرات
أظهرت دراسة جديدة اقيمت بـ Rensselaer Polytechnic Institute كيف أن “رغوة” الغرافين يمكنها أن تتفوق على باقي أجهزة الاستشعار في الكشف عن المواد والمتفجرات الكيميائية الخطيرة، إذ سيفتح هذا الاكتشاف الباب نحو جيل جديد من أجهزة الاستشعار الغازية المتطورة.
جهاز الاستشعار الجديد والذي يتميز بالصلابة و المرونة قام بقياس الأمونياك (NH3) و ثاني أوكسيد النيتروجين (NO2) بنجاح عند تراكيز صغيرة. طريقة صنعه ترتكز على استعمال وريقات نانوية متوالية من الغرافين ذات حجم مساو لطابع البريد وسمك شعرة و التي تنمو على شكل بنية تشبه الرغوة..

8/ تحديد سلاسل الحمض النووي DNA
عن طريق التحكم في حجم المسام الموجودة بالغرافين، من الممكن تحويله إلى نوع من المصفاة أو المرشحات تسمح بتصنيف و تحديد سلاسل جزيئات الحمض النووي حسب الحجم، مما يسمح للباحثين بترتيب الحمض النووي بثمن أقل يصل إلى 1,000$ للشخص بالمقارنة مع التقنيات الحالية..

9/ سترات واقية من الرصاص
تعتبر الألياف المركبة (composite fiber) المصنوعة من الغرافين و أنابيب الكربون أقوى من الكيفلر (النسيج) المستعمل في صناعة سترات تقليدية واقية من الرصاص، لهذا قام باحثون من استراليا بالعمل على ايجاد طريقة لصناعة ألياف من خلال مواد مركبة من الغرافين الذي يعتبر أقوى من الكيفلر. بحيث قاموا بإضافة كمية متساوية من الأنابيب النانوية الكربونية و الجرافين إلى بوليمر لانتاج ألياف فائقة القوة والتي تستعمل في صناعة سترات واقية من الرصاص..يمكن أيضا استعمال هذه الألياف لتقوية مواد اخرى..

10/ الرؤية الليلية
قام فريق بحث من برشلونة (Institute of Photonic Sciences) بتنقيط (dotted) طبقة من الغرافين بكبريتيد الرصاص فحصلو على photodetector مرن و فائق الحساسية بإمكانه أن يقود الى أرق وأخف كاميرا صالحة للرؤية الليلية..
للاشارة فـ Photodetectors عبارة عن جهاز (detectors) يقوم بتحويل فوتونات الضوء إلى إشارات كهربائية، نجده في الكاميرات الرقمية و يتكون من رقائق كمبيوتر صغيرة.

ترجمة و إعداد: رضوان العلمي

المصدر الرئيسي:
http://news.discovery.com/tech/nanotechnology/top-10-uses-worlds-strongest-material-130212.htm

للمزيد حول التطبيق الاول
http://on.fb.me/WAv1ec

للمزيد حول التطبيق الثاني
http://news.discovery.com/tech/graphene-makes-speakers-thin-transparent-120925.htm

للمزيد حول التطبيق الخامس
http://www-03.ibm.com/press/us/en/pressrelease/34726.wss

للمزيد حول التطبيق السادس
http://news.discovery.com/tech/biotechnology/artificial-muscle-stronger-121115.htm

للمزيد حول التطبيق السابع
http://news.rpi.edu/update.do?artcenterkey=2950

للمزيد حول التطبيق الثامن
http://www.utdallas.edu/news/2012/10/2-19931_Research-Shows-Graphene-Nanopores-Can-Be-Controlle_article-wide.html