Grafeeni

Tämän artikkelin tai sen osan kieliasua on pyydetty parannettavaksi. Voit auttaa Wikipediaa parantamalla artikkelin kieliasua.

Grafeeni on hiilen allotrooppinen muoto, joka koostuu yhdestä kerroksesta toisiinsa sitoutuneista sp²-hybridisoituneista hiiliatomeista. Grafeenissa jokainen hiiliatomi on kiinnittynyt toisiinsa kolmella, yhtä voimakkaalla kovalenttisella sidoksella. Tästä johtuen sidokset ovat symmetrisissä 120° kulmissa, ja rakenteesta tulee hunajakennomainen.

Grafeeni on maailman kestävin tunnettu aine^[1]. Se on myös erittäin hyvin valoa läpäisevää ja hyvin lämpöä sekä sähköä johtavaa. Grafeenia on toisinaan kutsuttu myös "grafiiniksi", mikä juontunee englanninkielisen sanan "graphene" ääntämyksestä.

Grafeenissa voidaan havaita eräiden muiden hiiliallotrooppien perusrakenne. Grafiitin rakenne koostuu useista päällekkäisistä grafeenikerroksista, ja hiilinanoputki on käytännössä rullaksi kiertynyttä grafeenia. Fullereenien rakenteessa on kuusihiilisten renkaiden lisäksi myös viisihiilisiä renkaita, jotka tekevät fullereeneista pallon muotoisia.^[2]

Grafeenista valmistetulla transistorilla ollaan saavutettu sadan gigahertsin kytkentänopeus.^[3]

Teoriassa grafeenia on arveltu olevan olemassa jo vuosikymmeniä, mutta se löydettiin vasta vuonna 2004. Ruotsin Nobel-komitea myönsi vuoden 2010 Nobelin fysiikanpalkinnon Andre Geimille ja Konstantin Novoseloville "uraauurtavista kokeista kaksiulotteisen materiaalin grafeenin parissa".^[4][5]

Grafeenin ainutlaatuisten ominaisuuksien johdosta se on yksi tämän hetken tutkituimmista aineista materiaalitekniikassa.

1. ↑ The Nobel Prize in Physics 2010 NobelPrize.org. Viitattu 11.4.2022. (englanniksi)
2. ↑ http://www.nanobitteja.fi/4
3. ↑ prosessori.fi: Grafeenitransistori kiihtyi jo 100 gigahertsiin web.archive.org. Viitattu 8.2.2010. (suomeksi)
4. ↑ Fysiikan Nobel monikäyttöisen aineen tutkijoille 5.10.2010. YLE Uutiset. Viitattu 5.10.2010.
5. ↑ Fysiikan Nobel-palkinto kaksiulotteisen grafeenin keksijöille ohjelmaopas.yle.fi. Viitattu 5.10.2010.