اخبار ایران و جهان

ماده شگفت‌انگیز گرافن، ابررسانا می‌شود

Graphene_web_1
نوشته شده توسط سید محمد حسین خلیلی

محققان در ژاپن موفق شدند راهی بیابند تا ماده شگفت‌انگیز گرافن را به ابررسانا تبدیل کنند. این به آن معنی است که الکتریسیته بدون مقاومت الکتریکی می‌تواند از آن عبور کند. با این اوصاف ابررسانایی نیز باید به لیست خصوصیات قابل توجه این ماده مانند قوی‌تر از فولاد، سخت‌تر از الماس و … اضافه شود.
اما ابررسانایی یک مسئله بزرگ است، حتی برای گرافن؛ زیرا الکتریسیته در این حالت بدون مقاومت در برابر جریان می‌تواند به مسیرش ادامه دهد که به طور قابل توجهی می‌تواند به کارآمدتر شدن دستگاه‌ها بیانجامد. قبل از اینکه خیلی هیجان‌زده شوید، این نکته را بدانید که خاصیت ابررسانایی برای گرافن در دمای خیلی سردِ ۲۶۹- درجه سانتی‌گراد خود را نشان می‌دهد و هنوز خیلی زود است تا روزی که بتوانیم خطوط انتقال را از سیم‌های ابررسانا بسازیم.
اما چیزی که هیجان‌انگیز است، این است که دانشمندان پیشنهاد کرده‌اند، گرافن می‌تواند برای ساخت دستگاه‌های الکتریکی، پر سرعت در مقیاس نانو استفاده شود.
برای کسانی که با گرافن آشنایی ندارند، این ماده یک ساختار از اتم‌های کربن است که به صورت لانه‌زنبوری و به ضخامت یک اتم است.
الکترون‌ها در گرافن در یک حالت بسیار خاص هستند، چرا که می‌توانند در یک حالت خاص به نام مخروط دیراک قرار بگیرند. جایی که در آن طوری رفتار می‌کنند که انگار بی‌وزن هستند. این حالت آن‌ها را بسیار سریع می‌کند، بااین‌حال، حتی اگر گرافن یک رسانای بسیار خوب باشد، هنوز هم یک ابررسانا نیست، مقاومت الکتریکی باید در یک ابررسانا صفر باشد.
در حال حاضر یک گروه از محققان از دانشگاه توهوکو و دانشگاه توکیو موفق شدند با قرار دادن اتم‌های کلسیم بین دو لایه گرافن؛ به خاصیت ابررسانایی دست پیدا کنند.

۱۰۹۰۶۲_web

این صفحه گرافن در روی یک بلور سیلیکون کاربید، رشد داده‌شده که این امکان را به محققین می‌دهد که در دمای نزدیک به ۴ کلوین افت مقاومت الکتریکی را مشاهده کنند.

درباره نویسنده

سید محمد حسین خلیلی

دیدگاه شما چیست