גרפן

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
גרפן
מבנה כימי של יריעת גרפן
מבנה כימי של יריעת גרפן
מספר CAS 1034343-98-0
הגרפיט בנוי שכבות-שכבות, כאשר שכבה בודדת היא למעשה גרפן.

גרפןאנגלית: Graphene) הוא יריעה דו-ממדית של אטומי פחמן, המסודרים בצורת משושים (צורתו של הגרפן יכולה להזכיר צורת כוורת), בעובי של שכבה אטומית אחת, ומהווה את אבן היסוד לתצורות: גרפיט, פולרנים (אנגלית: Fullerenes) וננו-צינוריות פחמן.

גרפן מהווה את אחת מצורות האלוטרופ של פחמן.

כאשר שכבות רבות של גרפן מסודרות זו על גבי זו, מקבלים למעשה צורה אלוטרופית נוספת של פחמן – גרפיט.

תכונות[עריכת קוד מקור | עריכה]

גרפן הוא החומר החזק ביותר, אפילו יותר מיהלום[1]. הוא אחד החומרים הדקיקים ביותר הידועים לחוקרים בימינו שניתנים לעיבוד ולייצור. צבעו שקוף ודחיסותו גבוהה. הגרפן בעל מוליכות חשמל וחום גבוהה (פי 10 מנחושת).

שימושים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הגרפן שולב במספר טכנולוגיות עדכניות, כגון תאים סולאריים ומסכי מגע, בשל מוליכותו הרבה ושקיפותו. בנוסף, הגרפן הוא אחד האמצעים ליצירת ננו-צינוריות פחמן: מגלגלים יריעת גרפן סביב ציר האורך שלה ליצירת גליל, והתוצאה היא ננו-צינורית פחמן.[2]

בינואר 2015 פורסם מאמר הטוען כי הודות לתכונותיו של הגרפן, ניתן יהיה לקדם את תחום ייצור הסוללות באמצעותו[3].

פרסים על גילוי החומר וחקר תכונותיו[עריכת קוד מקור | עריכה]

על גילוי החומר והתכונות המשויכות לו הוחלט להעניק ב-2010 את פרס נובל לפיזיקה לאנדריי גיים וקונסטנטין נובוסלוב, מאוניברסיטת מנצ'סטר באנגליה.

בשנת 2020 הוענק פרס וולף לפיזיקה לפבלו חריו-אררו, אלן מקדונלד ורפי ביסטריצר, על "עבודתם החלוצית בתאוריה וניסוי של גרפן דו-שכבתי מסובב"[4].

גרפן במטאוריט קניון דיאבלו[עריכת קוד מקור | עריכה]

גרפן נמצא במטאוריט קניון דיאבלו, והחוקרים סוברים כי יש היתכנות למציאתו במקומות נוספים בעולם, וכי ניתן יהיה להשתמש בו בעתיד לצרכים טכנולוגיים ורפואיים[5]

גרפן בישראל[עריכת קוד מקור | עריכה]

בשנים האחרונות החל פיתוח ישראלי לייצור גרפן ליישומים תעשייתיים, כאשר המשמעותי מבין הפיתוחים השונים היה במסגרת 'מאגד גרפן' מטעם רשות החדשנות, אשר כולל את פרופ' דורון נווה מאוניברסיטת בר-אילן מצד האקדמיה (בשיתוף חוקרים מאוניברסיטת תל אביב, הטכניון ואוניברסיטת בן-גוריון בנגב וד"ר אלעד מנטוביץ מחברת אנבידיה), ביחד עם סימטל ננו-ציפויים, אלישרא ופי.סי.בי מצד התעשייה.[6]

ייצור הגרפן מבוצע בפועל בחברת סימטל ננו-ציפויים, בפארק תעשייה ציפורית. החברה ממשיכה את פיתוח ושיפור איכות הגרפן במסגרת תוכנית המשך של רשות החדשנות וכוכב מגנ"ט, בשיתוף עם אוניברסיטת בר-אילן. הגרפן מיועד לשרת את תעשיית האלקטרוניקה הישראלית והעולמית, לצרכי פיזור חום במעגלים אלקטרוניים ולהגברת התדר במעגלים אלו.

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא גרפן בוויקישיתוף

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ Chris Woodford, Graphene, Explain that Stuff.com. December 1, 2018
  2. ^ "גרפן הוא 'גביע קדוש' שיוצר מרחב חדש של פתרונות המאפשרים לשמור על רמת ביצועים גבוהה", באתר כלכליסט, 30 במאי 2021
  3. ^ Prachi Patel, Deep-Frying Graphene Spheres For Energy Storage, C&EN, January 14 2015
  4. ^ רפי ביסטריצר, באתר קרן וולף
  5. ^ ישראלי, יוגב (2022-07-27). "מבנה מוזר של יהלום התגלה במטאוריט קניון דיאבלו". Ynet. נבדק ב-2022-07-28.
  6. ^ הכירו את פרופ' דורון נוה | הפקולטה להנדסה ע"ש אלכסנדר קופקין, באתר engineering.biu.ac.il
ערך זה הוא קצרמר בנושא כימיה. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.