ترجمة استبرق طارق المهناوي
كشفت بحوث في جامعة مانشستر عن مادة جديدة رائدة وهي الغرافين المستخلصة من مادة الجرافين والتي اكتشفت الاخيرة سنة ٢٠٠٤ وهي عبارة عن ذرة بلورية سميكة ذات قدرة عالية للتوصيل والتي سرعان ماذاع صيتها واصبحت من اسخن المواضيع في علم الفيزياء وعلم المواد والتي تميل لعدد من التطبيقات المستقبلية للضوئيات والالكترونيات على حد سواء .
البحث الذي نشر في ٣٠ من فبراير ٢٠٠٩ للبروفيسور اندريه جيم والدكتور كوستايا نوفيسلوف الذين كانوا على رأس الفريق الذي قام باكتشاف الجرافين عام ٢٠٠٤ حيث كان فحوى البحث بان استخدامات الجرافين يمكن ان تكون اكثر بكثير ، وذلك لان علماء من جامعة مدرسة الفيزياء وعلم الفلك وجدوا بان الجرافين يتفاعل مع مواد اخرى ليكون مركبات مختلفة الصفات وذلك يفتح افاق مستقبلية للتطور في مجال الالكترونيات
وكجزء من البحث الذي قام بنشره البروفسور جيم والدكتور نوفوسيلوف في الصحيفة العلمية الرائدة”science” بانهم قد استخدموا الهيدروجين لتحويل الجرافين عالي التوصيل الى بلورة جرافين جديدة ثنائية الابعاد حيث ان ذرة الهيدروجين الاضافية والمصاحبة لكل ذرة من ذرات الكاربون في الجرافين انتجت مواد جديدة من دون تغيير او اتلاف تركيب سماكة الذرة الواحدة فان تلك المادة ( graphane ) لها خصائص عازلة بدلا من ان تكون مواد عالية التوصيل مثل الجرافين
يقول الباحثون بان الاكتشافات اثبتت بان المواد يمكن تعديلها او تحويلها باستخدام الكيمياء وهذا يمهد الطريق لاكتشافات مستقبلية لمشتقات كيميائية معتمدةً على الجرافين .
كما اضاف الدكتور نوفوسيلوف قائلاً ” ان الجرافين موصلاً جيد وبامتياز يستخدم في العديد من التطبيقات الالكترونية ومع ذلك انه من البديهي ايجاد سبيل للسيطرة على خصائصه الالكترونية باستخدام الكيمياء مضيفاً بان عملنا هذا برهن بانه بمثابة تحول قابل للتطبيق ومن المؤمل ان يفتح الباب على مصراعيه لمشتقات الجرافين الكيميائية الاخرى ممايحتم على توسيع مجال استخدام تطبيقات محتملة بشكل كبير”.
لاشك بان الخصائص الالكترونية الفريدة للجرافين قادت الباحثين للنظر بالمادة التي تستخدم في تطوير الترانزستورات الصغيرة والسريعة وبشكل متزايد بالرغم من غياب فجوة الطاقة في السلسلة الالكترونية والتي اجبرت العلماء لاستخدام بديلاً لهياكل الجرافين المعقدة مثل نقطة الكم واتصالات نقاط الكم لهذا الغرض .
ان اكتشاف امكانية تحويل الجرافين الى مواد جديدة وامكانية ضبط خصائصه الالكترونية قد فتح وبشكل متزايد احتمالات غنية لتطوير الاجهزة الالكترونية المستقبلية باستخدام هذه المادة المتعددة الاستخدامات.
كما قال البروفيسور جيم في معرض رده “ان صناعة المواد شبه الموصلة الحديثة يتطلب استخدام الجدول الدوري للمواد وخصائصها من العوازل واشباه الموصلات من المعادن ، ولكن ماذا لو تم تعديل مادة واحدة لتغطي كامل السلسلة اللازمة للتطبيقات الالكترونية ؟
تخيل رقاقة من الجرافين مع جميع الراوابط مصنوعة من الجرافين الخام العالي التوصيل في حين يتم تعديل اجزاء اخرى كيميائياً لتصبح اشباه موصلات لتعمل كترانزستورات”
انتج الباحثون في مانشستر بلورات ذات جودة عالية من خلال تعريض الجرافين الخام الى الهيدروجين الذري تلك الطريقة توضح لنا طريقة عمل مواد بلورية اخرى رقيقة جداً معتمدةً على مادة الجرافين .
مرجع: ‘التحكم في خصائص الجرافين بواسطة الهدرجة العكسية: الدليل على Graphane “، مجلة العلوم.
مقدمة من جامعة مانشستر
الرابط
http://m.phys.org/_news152545648.html
