SCIENCE TALKS - கிராபின் ஒரு புதிய வகை கண்டுபிடிப்பு !

 

கிராபீன் என்பது தேன்கூடு போன்ற அறுகோண லேட்டிஸ் (lattice) அமைப்பில் அடுக்கப்பட்ட கார்பன் அணுக்களின் ஒரு ஒற்றை அடுக்கு ஆகும். இது இதுவரை கண்டறியப்பட்ட பொருட்களிலேயே மிகவும் மெல்லிய மற்றும் வலிமையான பொருளாகக் கருதப்படுகிறது. வெறும் ஒரு அணு தடிமன் மட்டுமே கொண்ட இது, தொழில்நுட்ப ரீதியாக இருபரிமாண (2D) அமைப்பைக் கொண்டது. இருப்பினும், எடையுடன் ஒப்பிடும்போது இது எஃகை (steel) விட சுமார் 200 மடங்கு வலிமையானது மற்றும் நம்பமுடியாத நெகிழ்வுத்தன்மை கொண்டது. கார்பன்-டு-கார்பன் பிணைப்புகளின் இறுக்கமான ஹைப்ரிடைசேஷன் (hybridization) மூலம் இந்த அசாதாரண வலிமை கிடைக்கிறது. அதன் உடல் ரீதியான வலிமையைத் தாண்டி, கிராபீன் வெப்பம் மற்றும் மின்சாரத்தை கடத்துவதில் சிறந்து விளங்குகிறது; இதன் எலக்ட்ரான் இயக்கம் சிலிக்கானை விட கணிசமாக அதிகம் என்பதால், அறை வெப்பநிலையிலும் மிகக் குறைந்த மின்தடையுடன் மின்சாரத்தை கடத்த முடிகிறது. மின்னணுவியல் மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்புத் துறையில், நாம் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தும் முறையையே கிராபீன் புரட்சிகரமாக மாற்றப்போகிறது. அதன் அதிகப்படியான மேற்பரப்பு மற்றும் மின் கடத்துத்திறன் காரணமாக, மிக வேகமான சார்ஜிங் மற்றும் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தியை வழங்க அடுத்த தலைமுறை சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் (Supercapacitors) மற்றும் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளில் இது இணைக்கப்படுகிறது. கிராபீன் அடிப்படையிலான டிரான்சிஸ்டர்கள், சிலிக்கானை விட அதிக அதிர்வெண்களில் செயல்படக்கூடும், இது வேகமான மற்றும் குறைந்த ஆற்றலை நுகரும் செயலிகளை (Processors) உருவாக்க வழிவகுக்கும். மேலும், அதன் ஒளி ஊடுருவும் தன்மை மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மை காரணமாக, மடிக்கக்கூடிய தொடுதிரைகள் (Foldable touchscreens), அணியக்கூடிய மின்னணு சாதனங்கள் (Wearable electronics) மற்றும் OLED திரைகளில் பயன்படுத்த இது ஒரு சிறந்த மாற்றாக அமைகிறது. டிஜிட்டல் தொழில்நுட்பத்திற்கு அப்பால், கிராபீனின் தனித்துவமான பண்புகள் உயிரி தொழில்நுட்பம் (Biotechnology), சுற்றுச்சூழல் பொறியியல் மற்றும் கட்டுமானத் துறைகளில் திருப்புமுனைகளை ஏற்படுத்துகின்றன. மருத்துவத்தில், குறிப்பிட்ட இடத்திற்கு மருந்துகளைக் கொண்டு சேர்க்கும் "Drug delivery" முறைக்கும், மூலக்கூறு அளவில் நோய்களைக் கண்டறியும் சென்சார்களுக்கும் கிராபீன் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சுற்றுச்சூழல் அறிவியலில், உப்பு நீரை குடிநீராக மாற்றும் மேம்பட்ட வடிகட்டுதல் முறைகளுக்காக கிராபீன் ஆக்சைடு சவ்வுகள் (Membranes) உருவாக்கப்படுகின்றன. இவை நீர் மூலக்கூறுகளை மட்டும் அனுமதித்து, உப்பு மற்றும் அசுத்தங்களைத் தடுக்கும் திறன் கொண்டவை. கூடுதலாக, பிளாஸ்டிக், உலோகம் அல்லது கான்கிரீட்டுடன் மிகச் சிறிய அளவில் கிராபீனைச் சேர்க்கும்போது, அந்தப் பொருட்களின் வலிமை மற்றும் வெப்பத் தடை திறன் பலமடங்கு அதிகரிக்கிறது. இது இலகுவான விமானங்கள், நீடித்த விளையாட்டு உபகரணங்கள் மற்றும் நிலையான கட்டுமானப் பொருட்களை உருவாக்க உதவுகிறது.