عرض مصدر غرافين

[[ملف:Graphen.jpg|تصغير|الجرافين مكون من كربون في هيئة بنية بلورية سداسية في طبقة واحدة.]]

'''الغرافين'''<ref>{{استشهاد بويكي بيانات|Q113378673|الصفحة=222 - 223}}</ref> مادة [[تآصل|متآصلة]] من [[كربون|الكربون]]، ثنائية الأبعاد بنيتها البلورية سداسية (وتسمى أيضا قرص العسل أو سلك الدجاج). وهي أرفع مادة معروفة على الإطلاق حتى الآن، يعادل سمكها ذرة كربون واحدة فقط،<ref name="روسيا اليوم">[https://arabic.rt.com/news/693685-%D8%A7%D9%84%D8%BA%D8%B1%D8%A7%D9%81%D9%8A%D9%86_%D8%AE%D8%B7%D8%B1_%D8%A7%D9%84%D9%85%D9%8A%D8%A7%D9%87_%D8%A7%D9%84%D8%B3%D8%B7%D8%AD%D9%8A%D8%A9/ تقرير من موقع روسيا اليوم.] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20150713134357/http://arabic.rt.com/news/693685-الغرافين_خطر_المياه_السطحية/ |date=07 2يناير5 }}</ref> ورغم ذلك تعتبر إحدى أقوى (أمتن) المواد المعروفة. تعتبر من موصلات [[كهرباء|الكهرباء]] وكفاءتها تعادل كفاءة [[نحاس|النحاس]]، وهي أفضل موصل للحرارة على الإطلاق، وتكاد مادة الجرافين تكون شفافة تمامًا، ورغم ذلك فهي أيضًا كثيفة للغاية لدرجة عدم سماحها بعبور أصغر ذرة ([[هيليوم|الهيليوم]]) من خلال هيكلها السداسي.<ref>[http://www.graphene.manchester.ac.uk/ معهد الجرافين التابع لجامعة مانشستر] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171210003710/http://www.graphene.manchester.ac.uk/ |date=10 ديسمبر 2017}}</ref>

وطورها عالمان روسيان من [[جامعة مانشستر]] سنة [[2004]] وحاز كلاهما على [[جائزة نوبل في الفيزياء]] سنة 2010، وهما [[أندريه غييم]] و[[كونستانتين نوفوسيلوف]] - وهي [[تهجين مداري|هجين إلكتروني من نوع sp<sup>2</sup>]]. المادة عبارة عن صفيحة بطول 50 ذرة وعرض ذرة واحدة. أبرز مزايا هذه المادة هي السرعة الفائقة لإلكتروناتها، حيث تبلغ (44000 سم<sup>2</sup>\ [[ثانية|ث]].[[فولت|ف]]) عند [[درجة حرارة الغرفة]]. فيتوقع لهذه المادة أن تساعد في رفع سرعة [[حاسوب|الحواسيب]] و[[شاشة لمس|شاشات اللمس]] إلى مستويات عليا. حيث ذكر باحثون من [[آي بي إم]] في [[صفر (توضيح)|صفر]] [[1431 هـ]] \ [[فبراير 2010]] أنهم حققوا سرعات تصل إلى 100 [[سوابق النظام الدولي للوحدات|جيجا]][[هرتز]] باستعمال [[ترانزستور|مقحل]] (ترانزستور) من مادة الغرافين.<ref>http://www.theregister.co.uk/2010/02/05/ibm_graphene_transistor/ سرعة مقحل الغرافين {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20190416030512/https://www.theregister.co.uk/2010/02/05/ibm_graphene_transistor/|date=2019-04-16}}</ref> ومن الأسباب كذلك التي تدعم مادة الغرافين إمكانية [[إشابة|تشويب]] مادة الغرافين وصنع [[عنصر شبه موصل|نبيطة]] بخطوة واحدة.<ref>{{استشهاد ويب|مسار= http://www.ciol.com/Semicon/Special-Report/News-Reports/GIT-develops-one-step-graphene-doping/131705/0/|عنوان=You are being redirected<!-- عنوان مولد بالبوت -->|تاريخ الوصول=2019-12-30|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20161219180347/http://www.ciol.com:80/Semicon/Special-Report/News-Reports/GIT-develops-one-step-graphene-doping/131705/0|تاريخ أرشيف=2016-12-19|عنوان أجنبي=en}}</ref> الأمر الذي يرشحه لإزاحة [[سيليكون|السيليكون]] عن عرش [[شبه موصل|أشباه الموصلات]].{{تقنية النانو}}

== الإنتاج ==

دعيت المادة بالغرافين لإنها مشتقة من [[غرافيت|الغرافيت]] حيث أن طبقات عديدة من الغرافين تكون الغرافيت. وتنتج بعدة طرق أهمها واكثرها استعمالا هو تقشيره من الغرافيت باستخدام الشريط اللاصق. الطريقة الأخرى التي يجرى عليها ابحاث والتي تمكننا من تصنيعه على مستوى كبير هي [[ترسيب كيميائي للبخار|الترسيب الكيميائي للبخار]]. الطريقة الثانية لديها عدة مشاكل منها : تكون عدة طبقات من الغرافين وفقدانه لبعض خواصه. تعرض [[بلورة]] الغرافيت لمحاليل لأحماض، مثل [[حمض النتريك|حمض الآزوت]] و[[حمض الكبريتيك|حمض الكبريت]].

== الشكل ==

يتخذ الغرافين شكل شبكة تشبه [[قرص عسل|قرص العسل]], الغرافين المثالي يكون على هيئة سداسية لكن عيوب التصنيع ربما تخلفه إلى هيئة خماسية أو سباعية. ويعد حجر أساس يمكن أن تشكل منه أي مادة كربونية حتى [[غرافيت|الغرافيت]] ذاته إضافة لل[[فوليرين|فولرين]] و[[ألياف الكربون]]. على سبيل المثال 15 خماسي غرافين يشكلون [[فوليرين|فولرين]]. يعد تصنيع الغرافين على هيئة سداسية مستوية أمرا عسيرا وباهظا، حيث تكلف عينة بحجم شعرة الرأس 1000 [[دولار أمريكي]].<ref>[https://www.thoughtco.com/why-is-graphene-important-603950 Graphene - definition of graphene<!-- عنوان مولد بالبوت -->] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170224063850/http://physics.about.com/od/glossary/g/graphene.htm |date=24 فبراير 2017}}</ref> لكن هذا لم يقف عائقا أمام إنتاج [[رقاقة]] غرافين بقطر 100 ملم في [[جامعة ولاية بنسلفانيا]] <ref>[http://www.edn.com/article/CA6717531.html Error | EDN<!-- عنوان مولد بالبوت -->] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20201011030323/https://www.edn.com/article/CA6717531.html |date=11 أكتوبر 2020}}</ref> يتوقعون لها نظريا أن تفوق سرعة رقاقة السيليكون 100 مرة.

== الاستعمالات الصناعية ==

يُعتقد على نطاق واسع أن مادة الغرافين هي البديل لمادة السليكون. إن مميزات مادة الغرافين لا تكاد تٌضاهى فهي صلبة جدا ورقيقة وسعرها مناسب. تقوم العديد من الشركات حاليا بمحاولات للاستثمار فيها.
إن تصور الاستخدامات المستقبلية للغرافين يُمكن مقارنته باستخدام البلاستك (النايلون).

== الغرافين والبيئة ==

اكتشف علماء من [[جامعة كاليفورنيا]] في [[ريفرسايد (كاليفورنيا)|ريفرسايد]] أن الغرافين الذي قد يشكل ثورة في مجالات عديدة من التكنولوجيا، ليس آمنا. حيث أن الدراسة الأخيرة أظهرت أنه عند تسرب الغرافين إلى المياه الجوفية، يبدأ هيكله السداسي في الانهيار. وسرعان ما تفقد الجزيئات استقرارها، ولذلك لا يمكنها أن تسبب ضررا كبيرا. ولكن التلوث بالغرافين في المياه السطحية، حيث تكثر العناصر العضوية، قد يكون أكثر خطورة. تعد الزوايا الحادة لجزيئات النانو للغرافين قادرة على قطع غشاء خلايا الكائنات الحية. لذلك، يدعو العلماء إلى دراسة خصائص الغرافين بشكل دقيق قبل بدء استخدامه في صناعة الإلكترونيات بنشاط.<ref name="روسيا اليوم"/>

== انظر أيضًا ==
* [[أندريه غييم|أندري جيم]]
* [[كونستانتين نوفوسيلوف]]
* [[ماهر القاضي]]
* [[سيليسين]]

== مراجع ==

{{مراجع}}
{{تصنيف كومنز}}
{{متآصلات الكربون}}
{{معرفات مركب كيميائي}}
{{الجزيئات المكتشفة في الفضاء الخارجي}}
{{شريط بوابات|الفيزياء|الكيمياء|تقانة النانو|طاقة|علم الفلك|علم المواد|كيمياء فيزيائية}}
{{ضبط استنادي}}

[[تصنيف:غرافين| ]]
[[تصنيف:أشباه الموصلات من المجموعة الرابعة]]
[[تصنيف:تقانات ناشئة]]
[[تصنيف:ذيفانات]]
[[تصنيف:مركبات عطرية]]
[[تصنيف:اختراعات القرن 21]]
[[تصنيف:مواد شبه موصلة]]
[[تصنيف:مواد فائقة الصلابة]]
[[تصنيف:مواد نانوية]]