Νανοτεχνολογία: Ερευνητές βρίσκουν νέες μοναδικές ιδιότητες του γραφενίου.

Πάει καιρός που αναφερθήκαμε  στο γραφένιο και τις μοναδικές του ιδιότητες. Το γραφένιο είναι ένα υλικό το οποίο ανακαλύφθηκε σχετικά πρόσφατα, και το κύριο χαρακτηριστικό του είναι ότι πρόκειται για ένα φύλλο γραφίτη που αποτελείται από ένα πλέγμα ατόμων άνθρακα συνδεδεμένων μεταξύ τους όπως φαίνεται στη φωτογραφία του άρθρου (θα μπορούσαμε να το χαρακτηρίσουμε σαν ένα συρματόπλεγμα), το οποίο έχει πάχος ενός μόνο ατόμου. Μέχρι στιγμής έχει χαρακτηριστεί σαν ο ιδανικός αντικαταστάτης του πυρίτιου, μιας και έχει πολύ χαμηλή αντίσταση και μεγαλύτερη αγωγιμότητα κάτι που μπορεί να οδηγήσει στη δημιουργία ταχύτερων τσιπ για τους υπολογιστές. Και όλα αυτά σε θερμοκρασία δωματίου. Που αλλού θα μπορούσε όμως να χρησιμοποιηθεί το γραφένιο;

Από το πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, και τον Alexander Balandin (Chair of Materials Science and Engineering), διεξήχθη έρευνα για την δυνατότητα χρήσης φύλλων γραφενίου σαν αγωγούς θερμότητας.

Οι ερευνητές ονομάζουν τα φύλλα αυτά “quilts” (κάτι σαν πάπλωμα) και αυτό γιατί τα φύλλα του γραφενίου δεν είναι ομοιογενή αλλά αποτελούνται από “νιφάδες” γραφενίου, οι οποίες αλληλοεπικαλύπτονται δημιουργώντας ένα φύλλο. Μόνο που σε αντίθεση με το πάπλωμα (που όλοι γνωρίζουμε) το “πάπλωμα” από νιφάδες γραφενίου δεν θα συγκρατεί τη θερμότητα, αλλά θα την απομακρύνει.

Τα φύλλα γραφενίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την απαγωγή θερμότητας από σημεία ενός κυκλωματος τα οποία λόγω της υψηλής ταχύτητας ροής των ηλεκτρονίων (ρεύμα) θερμαίνονται ιδιαίτερα, κάτι το οποίο οδηγεί σε προβληματική λειτουργία του κυκλώματος. Βοηθώντας στη διάχυση της θερμότητας αυτής, το γραφένιο θα βοηθήσει σδτη δημιουργία πολύ ταχύτερων τσιπ.

Το γραφένιο βάσει μετρήσεων που έκαναν οι ερευνητές παρουσιάζει εντυπωσιακά υψηλή θερμοαγωγιμότητα, που ξεπερνά ακόμα και αυτής του διαμαντιού και των νανοσωλήνων άνθρακα.

Οι ιδιότητες του γραφενίου, (ηλεκτρική αγωγιμότητα, χαμηλή αντίσταση, υψηλή θερμοαγωγιμότητα) δεν βρίσκουν πεδίο εφαρμογής μόνο σε τσιπ ηλεκτρονικών κυκλωμάτων.  Όπως είχαμε αναφέρει παλιότερα η συγκεκριμένη τεχνολογία θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ακόμα και στην βελτίωση των φωτοβολταϊκών, μιας και ένα από τα κύρια προβλήματά τους (όσον αφορά την απόδοση) είναι η υψηλή αντίσταση των αγωγών που μεταφέρουν το ρεύμα. Το γραφένιο χάρη στις ιδιότητές του, θα μπορούσε να αυξήσει σημαντικά την απόδοση τους.