ساخت گرافین دولایه با سختی الماس که جلوی گلوله را می گیرد

پژوهشگران اخیرا در محیط آزمایشگاه موفق به ساخت ماده ای متشکل از دو لایه گرافین شده‌ اند که انعطاف پذیری ورق قلع را دارد و آنقدر محکم است که می تواند جلوی یک گلوله در حال شلیک را بگیرد.

این ماده که Diamene نام دارد نخستین ماده دو بعدی در جهان است که تنها یک اتم ضخامت دارد و یک میلیون برابر باریکتر از قطر موی انسان است.

از Diamene آنطور که پژوهشگران گفته اند می توان در ساخت هرچیزی بهره گرفت؛ از پوشش های حفاظتی مقاوم در برابر آب گرفته تا لباس های زره ای بسیار مقاوم در برابر گلوله.

در پژوهشی که به سرپرستی مرکز تحقیقات علوم پیشرفته دانشگاه نیویورک انجام گرفت مشخص شد که چطور قرار دادن یک قطعه گرافین روی لایه ای دیگر از آن در دمای محیط می تواند ماده ای شبیه به الماس را تولید کند.

Diamene بسیار نرم و منعطف است اما زمانی که تحت فشار قرار داده می شود به شدت سخت می گردد. این یعنی اگر با اسلحه به سمت آن شلیک شود می تواند جلوی حرکت گلوله را بگیرد.

خواص این ماده نخستین بار توسط کامپیوتر شبیه سازی شد و در مرحله بعدی دانشمندان با استفاده از نوعی میکروسکوپ اتمی فشار لازم را روی گرافین دو لایه ایجاد کردند تا مشخص نمایند که آیا فرضیه شان صحت دارد یا خیر که در انتها نظریه شان را به اثبات رساندند.

در اینجا باید اشاره کنیم که ظاهرا خواص شبه الماس این ماده تنها زمانی خودنمایی می کند که تنها دو لایه گرافین روی هم قرار بگیرند.

خواص شبه الماس این ماده زمانی خودنمایی می کند که دو لایه گرافین روی هم قرار بگیرند

Elisa Riedo پروفسور فیزیک و محقق ارشد این پروژه در این باره گفت:

این باریک ترین ماده ساخته شده با مقاومت و سختی یک الماس است که تا به امروز ساخته شده.

پیشتر زمانی که گرافیت یا گرافین یک لایه را تست می کردیم بعد از اعمال فشار روی آنها با ماده هایی بسیار نرم روبرو می شدیم. اما حالا دریافتیم زمانی که گرافین را دقیقا با دو لایه بسازیم و فشار لازم را روی آن اعمال نماییم با ماده ای با ماده ای به سختی الماس روبرو می شویم.

گرافین در سال ۲۰۰۴ میلادی توسط Andre Geim  و Kostya Novoselov از محققان دانشگاه منچستر کشف شد. این ماده از گرافیت به دست می آید و خواص معجزه آسایی را از خود نشان داده و به همین خاطر جایزه نوبل فیزیک را از آن مخترعین خود کرد.

از آن زمان به بعد گرافین برای استفاده در حوزه انرژی های تجدیدپذیر و همچنین ساخت عینک های دید در شب مورد استفاده قرار گرفت. گفتنی است گرافین ماده ای به ضخامت یک اتم کربن است که در شبکه ای شش ضعلی با یکدیگر پیوند برقرار کرده اند.

این ماده نتنها وعده می دهد که صنعت نیمه رسانا، حسگر و تکنولوژی های نمایشگر را متحول نماید بلکه در نهایت میتواند به کشف های عظیمی در تحقیقات فیزیک کوانتومی منجر گردد.

دانشمندان باور دارند که عاقبت می توانند از این ماده در ساخت مواد شفاف و رسانا، حسگرهای بیومتریک و حتی هواپیماهای بسیار سبک و در عین حال مستحکم آینده کمک بگیرند.