கிராபீன்

கிராபீன் (Graphene) என்பது கரி அல்லது கார்பனின் புறவேற்றுமை வடிவங்களுள் ஒன்று. மற்றொன்று வைரம். இது வலைப்பின்னல் போன்ற, அறுபக்க வடிவில் பிணைக்கப்பட்டுள்ள கரிம அணுக்களாலான, மெல்லிய தாளையொத்த பொருள். இதுவே முதலில் உருவாக்கப்பட்ட இரு-பரிமாணப் பொருள் எனலாம். கிராபீனின் தடிமன் ஒரு-அணு அளவையொத்தது. இதிலுள்ள கரிம அணுக்கள் sp² இணைப்பில் உருவானவை; இதன் வேதிச் சமன்பாடு C₆₂H₂₀.

கிராபீனின் தேன்கூட்டையொத்த அணிக்கோவை

கண்டுபிடிப்பு

கிராபீன் ஆண்ட்ரே கேம், கான்ஸ்ட்டாண்டின் நோவாசெலோவ் ஆகியோரால் முதன்முதலில் கிராபைட்டிலிருந்து பிரித்தெடுக்கப்பட்டது; இச்செயலுக்காகவும் கிராபீனைப் பற்றிய இயற்பியலை விளக்கியதற்காகவும் இவர்களிருவருக்கும் இயற்பியல் நோபல் பரிசு 2010-ஆம் ஆண்டு வழங்கப்பட்டது.

பென்சில் கரியிலிருந்து கிராபீன்

கேமும் நோவாசெலோவும் பென்சில் கரியின் மேல் தெரியொட்டு நாடாவை (sellotape) மீண்டும் மீண்டும் ஒற்றி எடுப்பதன் மூலம் கிராபைட்டை செதில் செதிலாக்கினர்; ஆனால், அதன் தடிமன் அதிகமாகவே இருந்ததால், அச்செதில்களை ஆக்சிசனேற்றப்பட்ட சிலிக்கான் தளத்தின் மேல் வைத்து மீண்டும் ஒற்று வேலையைச் செய்ததன் மூலம் இறுதியில் கிராபீனைப் பிரித்தெடுத்தனர்.

கிராபீனின் சில வியத்தகு சிறப்பியல்புகள்

• உலகிலேயே மிகவும் மெல்லிய பொருளான கிராபீன், உலகிலேயே மிகவும் உறுதியான பொருளும் கூட! (எஃகை விட இது 100 மடங்கு உறுதியானது)
• ஒரு மில்லிமீட்டர் தடிமனுள்ள கிராபைட்டில் மூன்று மில்லியன் கிராபீன் அடுக்குகளை வைக்க முடியும்; அவ்வளவு மெலிதான பொருள் இது.
• இது தாமிரத்தையொத்த மின்கடத்துத் தன்மை கொண்டது; இதன் வழியாகப் பாயும் மின்னோட்டம் மிகச்சிறியளவு ஆற்றலையே இழப்பதாலும் கட்டமைப்பதற்கு எளியதாக இது இருப்பதாலும் தொகுப்புச் சுற்றுகள் உருவாக்குவதில் எதிர்காலத்தில் கிராபீன் பெருமளவு பங்களிக்கக் கூடும்.
• கிராபீனைக் கொண்டு சுழிப்பரிமாணப் பொருளான ஃபுல்லரீன், ஒரு-பரிமாணப் பொருளான கரிம நேனோகுழாய், முப்பரிமாணப் பொருளான கிராபைட் ஆகியவற்றை உருவாக்க இயலும்.
• ஏறக்குறைய முழுமையான ஒளி-ஊடுருவுந் தன்மையுடன் இருந்தாலும், இது மிகுந்த அடர்த்தி கொண்டுள்ளதால், மிகச்சிறிய அணுவான ஒரு ஈலியம் அணு கூட இதனுள் ஊடுருவ முடியாது.

தனிச்சிறப்புடைய மின்கடத்துத் தன்மை

கிராபீனின் தனிச்சிறப்பு வாய்ந்த மின்கடத்துத் தன்மை இரு விதங்களில் ஆராயப்படுகிறது:

• இதிலுள்ள கார்பன் அணுக்கள் மிகவும் நேர்த்தியுடன் அணிக்கோவையில் அமைக்கப் பெற்றுள்ளதால், இதனூடே செல்லும் இலத்திரன்களால் எந்தவிதத் தொந்தரவுமின்றி (மோதல்கள் ஏற்படாமல்) நீண்ட தொலைவு செல்ல முடியும்; இயல்பான கடத்திகளில் பாயும் எலக்ட்ரான்கள் பல மோதல்களுக்கு உட்படுவதால் கடத்தியின் செயல்பாடு மந்தப்படுகின்றது.
• இதில் பாயும் எலக்ட்ரான்கள் ஒளித்துகளான போட்டானைப் போன்று செயல்படுகின்றன; அதாவது, கிட்டத்தட்ட நிறையற்ற துகளைப் போல. இதனால், மிகப்பெரிய துகள் முடுக்கிகள் பெரும் ஆற்றலைச் செலவிட்டு செய்யக்கூடிய வேலையை கிராபீனால் மிக எளிதில் செய்ய முடியலாம்.

மேலும் காண்க

• கிராபீனை உருவாக்கலாம் வாருங்கள்! ( சயண்ட்டிபிக் அமெரிக்கன் [1] )