تهیه و تنظیم: گروه تخصصی پارس اپتیک
بخش اول: گرافن چیست؟
واژه “گرافن” در زبان یونانی به معنای “نوشتن” است که از قرن‌ها پیش برای بشر به خوبی شناخته شده است. گرافن در سال ۱۹۴۰ میلادی تنها از نظر تئوری مورد بررسی قرار گرفت. ساخت آزمایشگاهی تک‌لایه دوبعدی گرافن (با ضخامت یک اتم) ۶۰ سال به طول انجامیده است. در سال ۲۰۰۴ آقای گیم و نووسلوو در دانشگاه منچستر موفق به ساخت آن شدند و برای این موفقیت، جایزه نوبل فیزیک ۲۰۱۰ را دریافت کردند.
گرافن یک ورق متشکل از اتم‌های کربن است که به صورت شبکه لانه زنبوری و با پیوند SP2 هیبریدی‌شده به هم متصل شده‌اند. به زبان ساده، گرافن یک تک‌لایه از ساختار گرافیت است [۱]. همچنین، گرافن را می‌توان بلوک اصلی تمام ساختارهای گرافیتی دانست. توپ کروی، نانولوله‌ها و گرافیت همگی از گرافن نشات گرفته‌اند [۱–۲].
در میان این دسته جدید مواد، ابتدا توپ کروی صفر‌بعدی کشف شد، که یک خوشه کربنی است که از ۶۰ اتم کربن تشکیل شده است و به شکل یک قفس کروی شبیه به توپ فوتبال به نظر می‌رسد. از آنجا که کشف C60 و سایر فلورین‌ها بطور طبیعی در مواردی همچون دود شمع مشاهده شد، شکل‌دهی کربن با بعد کم شروع پرهیجانی را برای جامعه پژوهشی سال ۱۹۸۵ رقم زد [۳]. نانولوله‌های کربنی یک‌بعدی در سال ۱۹۹۱ توسط لیجیما کشف شد [۴]. همان‌گونه که از نام نانولوله‌ها مشخص است، آن‌ها سیلندرهایی با ابعاد نانو هستند که از رول‌کردن یک ورق گرافنی بدست می‌آیند. سرانجام، محققان در سال ۲۰۰۴ موفق به تولید آخرین شکل کربن یعنی ساختار دوبعدی گرافن شدند [۵] .
