กราฟีนคืออะไร? นี่คือสิ่งที่คุณควรรู้

อ่านเพิ่มเติม

• การใช้กราฟีนที่น่าทึ่งเก้าประการ ตั้งแต่การกรองน้ำไปจนถึงสีอัจฉริยะ
• ไฮเปอร์ลูปคืออะไร? นี่คือทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้

ปัจจุบัน วัสดุใหม่มีศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงอนาคต กราฟีนได้รับการขนานนามว่าเป็น "วัสดุชั้นยอด" ซึ่งมีนักวิจัยทั่วโลกพยายามดิ้นรนเพื่อทำความเข้าใจให้ดีขึ้น รายการลักษณะมหัศจรรย์อันยาวเหยียดของกราฟีนทำให้ดูเหมือนเกือบจะมหัศจรรย์ แต่อาจมีผลกระทบที่เป็นจริงและรุนแรงมากสำหรับอนาคตของฟิสิกส์และวิศวกรรม

กราฟีนคืออะไรกันแน่?

วิธีที่ง่ายที่สุดในการอธิบายกราฟีนคือกราไฟท์ชั้นเดียวบางๆ ซึ่งเป็นวัสดุที่อ่อนนุ่มและเป็นขุยที่ใช้ในไส้ดินสอ กราไฟต์เป็นองค์ประกอบของคาร์บอน ซึ่งหมายความว่ามีอะตอมเดียวกันแต่จัดเรียงต่างกัน ทำให้วัสดุมีคุณสมบัติต่างกัน ตัวอย่างเช่น ทั้งเพชรและกราไฟต์เป็นรูปแบบของคาร์บอน แต่ก็มีธรรมชาติที่แตกต่างกันอย่างมาก เพชรมีความแข็งแกร่งอย่างไม่น่าเชื่อ ในขณะที่กราไฟท์มีความเปราะ อะตอมของกราฟีนถูกจัดเรียงในลักษณะหกเหลี่ยม

สิ่งที่น่าสนใจคือเมื่อกราฟีนถูกแยกออกจากกราไฟต์ จะเกิดคุณสมบัติอันน่าอัศจรรย์บางประการ มีความหนาเพียงอะตอมเดียว ซึ่งเป็นวัสดุสองมิติชิ้นแรกที่เคยค้นพบ อย่างไรก็ตาม กราฟีนยังเป็นหนึ่งในวัสดุที่แข็งแกร่งที่สุดในจักรวาลที่เรารู้จัก ด้วยความต้านทานแรงดึง 130 GPa (กิกะปาสคาล) จึงแข็งแกร่งกว่าเหล็กถึง 100 เท่า

ความแข็งแกร่งอันน่าทึ่งของกราฟีนแม้จะบางมากก็เพียงพอที่จะทำให้มันน่าทึ่งแล้ว อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติเฉพาะตัวของกราฟีนไม่ได้จบเพียงแค่นั้น นอกจากนี้ยังมีความยืดหยุ่น โปร่งใส นำไฟฟ้าได้สูง และดูเหมือนไม่สามารถซึมผ่านได้กับก๊าซและของเหลวส่วนใหญ่ เกือบจะดูเหมือนว่าไม่มีส่วนใดที่กราฟีนไม่เก่ง

ประวัติความเป็นมาของกราฟีน: ม้วนเทปและความฝัน

กราไฟท์เป็นปริมาณที่ทราบกันมานานแล้ว (มนุษย์ใช้มาตั้งแต่ยุคหินใหม่) โครงสร้างอะตอมของมันได้รับการบันทึกไว้อย่างดี และเป็นเวลานานที่นักวิทยาศาสตร์ไตร่ตรองว่าสามารถแยกกราไฟท์ชั้นเดียวได้หรือไม่ อย่างไรก็ตาม จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ กราฟีนเป็นเพียงทฤษฎีเท่านั้น เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์ไม่แน่ใจว่าจะเป็นไปได้หรือไม่ที่จะหั่นกราไฟท์เป็นแผ่นบาง ๆ อะตอมเพียงแผ่นเดียว ตัวอย่างกราฟีนที่แยกได้ชุดแรกถูกค้นพบในปี 2547 โดย Andre Geim และ Konstantin Novoselov ที่มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ บางคนอาจคาดหวังว่าพวกเขาจะแยกสารที่เป็นนิทานออกมาโดยใช้เครื่องจักรชิ้นใหญ่และมีราคาแพง แต่เครื่องมือที่พวกเขาใช้นั้นเรียบง่ายอย่างน่าขบขัน นั่นก็คือ ม้วนสก๊อตเทป

เมื่อใช้เทปขัดบล็อกกราไฟท์ขนาดใหญ่ นักวิจัยสังเกตเห็นสะเก็ดบางเป็นพิเศษบนเทป ด้วยการลอกชั้นและชั้นออกจากเกล็ดกราไฟท์อย่างต่อเนื่อง ในที่สุดพวกเขาก็ได้ตัวอย่างที่บางที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ พวกเขาได้พบกราฟีนแล้ว การค้นพบนี้แปลกประหลาดมาก ในตอนแรกโลกวิทยาศาสตร์กลับไม่เชื่อ วารสารยอดนิยม ธรรมชาติ แม้กระทั่งปฏิเสธงานวิจัยของพวกเขาในการทดลองสองครั้ง ในที่สุดงานวิจัยของพวกเขาก็ได้รับการตีพิมพ์ และในปี 2010 Geim และ Novoselov ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์จากการค้นพบของพวกเขา

การใช้งานที่เป็นไปได้

หากกราฟีนมีคุณสมบัติขั้นสูงสุดเพียงประการเดียว กราฟีนคงเป็นหัวข้อของการวิจัยอย่างเข้มข้นเกี่ยวกับการใช้งานที่มีศักยภาพ ด้วยความโดดเด่นในหลาย ๆ ด้าน กราฟีนได้สร้างแรงบันดาลใจให้นักวิทยาศาสตร์คิดถึงการใช้งานวัสดุที่หลากหลาย ในสาขาต่างๆ เช่น เทคโนโลยีผู้บริโภคและวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่น

นอกจากคุณสมบัติทางไฟฟ้าอันทรงพลังแล้ว กราฟีนยังมีความยืดหยุ่นและโปร่งใสสูงอีกด้วย ทำให้น่าสนใจสำหรับการใช้งานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา สมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตอาจมีความทนทานมากขึ้นเมื่อใช้กราฟีน และอาจพับได้เหมือนกระดาษด้วยซ้ำ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบสวมใส่ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้ ด้วยกราฟีน อุปกรณ์เหล่านี้อาจมีประโยชน์มากยิ่งขึ้น โดยได้รับการออกแบบให้กระชับพอดีกับแขนขาและการโค้งงอเพื่อรองรับการออกกำลังกายในรูปแบบต่างๆ

อย่างไรก็ตาม ความยืดหยุ่นและความกว้างระดับจุลภาคของ Graphene มอบโอกาสที่นอกเหนือไปจากอุปกรณ์สำหรับผู้บริโภคทั่วไป นอกจากนี้ยังอาจเป็นประโยชน์ในการวิจัยทางชีวการแพทย์อีกด้วย เครื่องจักรและเซ็นเซอร์ขนาดเล็กสามารถสร้างด้วยกราฟีน ซึ่งสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างง่ายดายและไม่เป็นอันตรายผ่านร่างกายมนุษย์ วิเคราะห์เนื้อเยื่อ หรือแม้แต่ส่งยาไปยังพื้นที่เฉพาะ คาร์บอนเป็นส่วนประกอบสำคัญในร่างกายมนุษย์อยู่แล้ว ใส่กราฟีนลงไปเล็กน้อยอาจไม่เจ็บ

เซลล์แสงอาทิตย์/ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

กราฟีนมีทั้งสื่อกระแสไฟฟ้าสูงและโปร่งใส จึงมีศักยภาพสูงในการเป็นวัสดุในเซลล์แสงอาทิตย์ โดยทั่วไปแล้ว เซลล์แสงอาทิตย์จะใช้ซิลิคอน ซึ่งก่อให้เกิดประจุเมื่อโฟตอนกระทบกับวัสดุ ส่งผลให้อิเล็กตรอนอิสระหลุดลอยไป ซิลิคอนจะปล่อยอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวต่อโฟตอนที่กระทบกับมัน การวิจัยระบุว่ากราฟีนสามารถปล่อยอิเล็กตรอนได้หลายตัวสำหรับโฟตอนแต่ละตัวที่กระทบกับมัน ด้วยเหตุนี้กราฟีนจึงสามารถแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ได้ดีกว่ามาก ไม่นานนัก เซลล์กราฟีนที่ถูกกว่าและทรงพลังกว่าก็สามารถสร้างพลังงานหมุนเวียนจำนวนมหาศาลได้

คุณสมบัติทางไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ของกราฟีนยังหมายความว่าสามารถใช้ในการพัฒนาเซ็นเซอร์ภาพที่ดีขึ้นสำหรับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น กล้องได้

เซมิคอนดักเตอร์

เนื่องจากมีค่าการนำไฟฟ้าสูง กราฟีนจึงสามารถนำมาใช้ในเซมิคอนดักเตอร์เพื่อเพิ่มความเร็วของข้อมูลได้เป็นอย่างมาก เมื่อเร็วๆ นี้กระทรวงพลังงานได้ทำการทดสอบที่แสดงให้เห็นว่าโพลีเมอร์กึ่งตัวนำนำไฟฟ้าได้เร็วกว่ามากเมื่อวางบนชั้นกราฟีนมากกว่าชั้นซิลิคอน สิ่งนี้ถือเป็นจริงแม้ว่าโพลีเมอร์จะหนากว่าก็ตาม เมื่อวางโพลีเมอร์ที่มีความหนา 50 นาโนเมตรไว้บนชั้นกราฟีน จะมีประจุได้ดีกว่าโพลีเมอร์ที่มีความหนา 10 นาโนเมตร สิ่งนี้ขัดแย้งกับภูมิปัญญาก่อนหน้านี้ซึ่งถือว่ายิ่งโพลีเมอร์บางลงเท่าใด ประจุก็จะยิ่งนำประจุได้ดีขึ้นเท่านั้น

อุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดในการใช้กราฟีนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์คือการไม่มีช่องว่างของแถบ ซึ่งเป็นช่องว่างระหว่างแถบวาเลนซ์และแถบการนำไฟฟ้าในวัสดุที่เมื่อข้ามแล้วจะทำให้กระแสไฟฟ้าไหลได้ ช่องว่างของแถบความถี่คือสิ่งที่ทำให้วัสดุกึ่งตัวนำ เช่น ซิลิคอน ทำหน้าที่เป็นทรานซิสเตอร์ได้ พวกเขาสามารถสลับระหว่างการเป็นฉนวนหรือการนำกระแสไฟฟ้า ขึ้นอยู่กับว่าอิเล็กตรอนของพวกมันถูกผลักข้ามช่องว่างของแถบความถี่หรือไม่

นักวิจัยได้ทำการทดสอบวิธีการต่างๆ มากมายเพื่อให้กราฟีนมีช่องว่างระหว่างแถบความถี่ หากประสบความสำเร็จนั่นอาจนำไปสู่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างด้วยกราฟีนได้เร็วขึ้นมาก

เครื่องกรองน้ำ

พันธะอะตอมที่แน่นหนาของกราฟีนทำให้ก๊าซและของเหลวเกือบทั้งหมดผ่านไม่ได้ น่าแปลกที่โมเลกุลของน้ำเป็นข้อยกเว้น เนื่องจากน้ำสามารถระเหยผ่านกราฟีนได้ในขณะที่ก๊าซและของเหลวอื่นๆ ส่วนใหญ่ไม่สามารถทำได้ กราฟีนจึงเป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมสำหรับการกรอง นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ได้ทดสอบความสามารถในการซึมผ่านของกราฟีนกับแอลกอฮอล์และสามารถทำได้ กลั่นตัวอย่างสุราที่มีความเข้มข้นมาก เนื่องจากมีเพียงน้ำในตัวอย่างเท่านั้นที่สามารถผ่านได้ กราฟีน

แน่นอนว่าการใช้กราฟีนเป็นตัวกรองมีศักยภาพมากกว่าการกลั่นสุราที่เข้มข้นกว่า กราฟีนยังมีประโยชน์อย่างมากในการทำให้น้ำบริสุทธิ์ของสารพิษ ในการศึกษาที่ตีพิมพ์โดย The Royal Society of Chemistry นักวิจัยแสดงให้เห็นว่ากราฟีนที่ถูกออกซิไดซ์สามารถทำได้ด้วยซ้ำ ดึงวัสดุกัมมันตภาพรังสีเช่นยูเรเนียมและพลูโทเนียมที่มีอยู่ในน้ำ โดยไม่ปล่อยให้ของเหลวอยู่ สารปนเปื้อน ผลกระทบของการศึกษาครั้งนี้มีมาก อันตรายต่อสิ่งแวดล้อมที่ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์บางส่วน รวมถึงขยะนิวเคลียร์และสารเคมีที่ไหลบ่า สามารถทำความสะอาดได้จากแหล่งน้ำด้วยกราฟีน

เนื่องจากจำนวนประชากรล้นเกินยังคงเป็นปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมที่เร่งด่วนที่สุดปัญหาหนึ่งของโลก การดูแลแหล่งน้ำที่สะอาดจึงมีความสำคัญมากขึ้นเท่านั้น แท้จริงแล้ว การขาดแคลนน้ำส่งผลกระทบต่อผู้คนมากกว่าหนึ่งพันล้านคนทั่วโลก ซึ่งเป็นตัวเลขที่จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องตามแนวโน้มในปัจจุบัน ตัวกรองกราฟีนมีศักยภาพอย่างมากในการปรับปรุงการทำน้ำให้บริสุทธิ์ โดยเป็นการเพิ่มปริมาณน้ำจืดที่มีอยู่ ในความเป็นจริง Lockheed Martin เพิ่งพัฒนาตัวกรองกราฟีนที่เรียกว่า "Perforene" ซึ่งบริษัทอ้างว่าสามารถปฏิวัติกระบวนการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลได้

โรงแยกเกลือในปัจจุบันใช้วิธีการที่เรียกว่ารีเวิร์สออสโมซิสเพื่อกรองเกลือออกจากน้ำทะเล รีเวอร์สออสโมซิสใช้แรงดันในการเคลื่อนน้ำผ่านเมมเบรน เพื่อผลิตน้ำดื่มได้ปริมาณมาก แรงดันที่เกี่ยวข้องต้องใช้พลังงานจำนวนมหาศาล ก วิศวกรของ Lockheed Martin กล่าวอ้าง ตัวกรอง Perforene สามารถลดความต้องการพลังงานน้อยกว่าตัวกรองอื่นๆ ถึงร้อยเท่า

MIT สร้างกราฟีนด้วย "นาโนพอร์"

การกรองเป็นหนึ่งในการใช้งานที่ชัดเจนที่สุดของกราฟีน และวิศวกรของ MIT มีความก้าวหน้าอย่างมากในการปรับปรุงความสามารถของกราฟีนในการแยกโมเลกุลให้สมบูรณ์แบบ ในปี 2561ทีมงานของ MIT ได้คิดค้นวิธีการสร้างรูเล็กๆ “pinprick” ในแผ่นกราฟีน นักวิจัยของ MIT ใช้แนวทาง "roll-to-roll" ในการผลิตกราฟีน การตั้งค่าของพวกเขาเกี่ยวข้องกับแกนม้วนสองอัน: แกนม้วนหนึ่งป้อนแผ่นทองแดงเข้าไปในเตาเผาซึ่งจะถูกให้ความร้อนจนถึง อุณหภูมิที่เหมาะสม จากนั้นวิศวกรจะเติมก๊าซมีเทนและก๊าซไฮโดรเจน ซึ่งทำให้เกิดกราฟีนเป็นจำนวนมาก เพื่อสร้าง ฟิล์มกราฟีนจะออกจากเตาหลอม และม้วนเข้าสู่แกนม้วนที่สอง

ตามทฤษฎี กระบวนการนี้ช่วยให้กราฟีนแผ่นใหญ่สามารถเกิดขึ้นได้ในระยะเวลาอันสั้น ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์ นักวิจัยต้องปรับแต่งกระบวนการเพื่อให้กราฟีนมีรูปแบบที่สมบูรณ์แบบ และที่น่าสนใจคือ ความพยายามที่ไม่สมบูรณ์ไปพร้อมๆ กันได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์ในภายหลัง ขณะที่ทีมงาน MIT พยายามสร้างรูพรุนในกราฟีน พวกเขาเริ่มต้นด้วยการใช้ออกซิเจนพลาสมาเพื่อแยกรูพรุนออก เนื่องจากกระบวนการนี้พิสูจน์แล้วว่าใช้เวลานาน พวกเขาต้องการบางสิ่งที่เร็วขึ้นและมองไปที่การทดลองก่อนหน้านี้เพื่อหาวิธีแก้ปัญหา การลดอุณหภูมิลงระหว่างการเจริญเติบโตของกราฟีน จะทำให้รูขุมขนปรากฏขึ้น สิ่งที่ปรากฏเป็นข้อบกพร่องในระหว่างกระบวนการพัฒนากลายเป็นวิธีที่มีประโยชน์ในการสร้างกราฟีนที่มีรูพรุน

ความเป็นตัวนำยิ่งยวด

หลังจากนั้นไม่นาน นักวิทยาศาสตร์จากเคมบริดจ์ได้แสดงให้เห็น กราฟีนสามารถทำหน้าที่เป็นตัวนำยิ่งยวด (วัสดุที่ไม่มีความต้านทานไฟฟ้า) เมื่อจับคู่กับ praseodymium cerium copper ออกไซด์ นักวิจัยจาก MIT ค้นพบ คุณสมบัติที่น่าประหลาดใจอีกอย่างหนึ่ง: เห็นได้ชัดว่ามันสามารถทำหน้าที่เป็นตัวนำยิ่งยวดเพียงอย่างเดียวในการกำหนดค่าที่ถูกต้อง นักวิจัยได้ซ้อนกราฟีนสองชิ้นเข้าด้วยกัน แต่ชดเชยด้วยมุม 1.1 องศา ตามรายงานที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature ระบุว่า “นักฟิสิกส์ Pablo Jarillo-Herrero แห่งสถาบันแมสซาชูเซตส์แห่ง เทคโนโลยี (MIT) ในเคมบริดจ์และทีมของเขาไม่ได้มองหาตัวนำยิ่งยวดเมื่อพวกเขาตั้งค่า การทดลอง. แต่พวกเขากำลังสำรวจว่าการวางแนวที่เรียกว่ามุมมหัศจรรย์อาจส่งผลต่อกราฟีนอย่างไร”

สิ่งที่พวกเขาค้นพบก็คือ เมื่อพวกเขาจ่ายกระแสไฟฟ้าผ่านสแต็กกราฟีนที่ไม่ซับซ้อน มันจะทำหน้าที่เป็นตัวนำยิ่งยวด กระบวนการง่ายๆ ในการใช้พลังงานไฟฟ้าทำให้กราฟีนง่ายต่อการศึกษามากกว่ากราฟีนประเภทเดียวกัน ตัวนำยิ่งยวด, คัพเรต แม้ว่าวัสดุเหล่านั้นจะแสดงความเป็นตัวนำยิ่งยวดที่สูงกว่ามากก็ตาม อุณหภูมิ วัสดุส่วนใหญ่ที่แสดงความเป็นตัวนำยิ่งยวดจะทำได้ใกล้กับอุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์เท่านั้น สิ่งที่เรียกว่า "ตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิสูง" บางตัวสามารถแสดงความเป็นตัวนำยิ่งยวดได้ที่อุณหภูมิประมาณ 133 เคลวิน (-140 องศาเซลเซียส) ซึ่งค่อนข้างสูง ไฮโดรเจนซัลไฟด์จะแสดงคุณสมบัติภายใต้ความดันที่เพียงพอ ปาฏิหาริย์ -70 องศาเซลเซียส!

การจัดเรียงกราฟีนจะต้องถูกทำให้เย็นลงถึง 1.7 องศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม นักวิจัยพิจารณาพฤติกรรมของมันคล้ายกับของคัพเรต และ ดังนั้นพวกเขาจึงหวังว่ามันจะเป็นวัสดุที่ง่ายกว่ามากสำหรับการศึกษาความเป็นตัวนำยิ่งยวดที่แปลกใหม่ ซึ่งยังคงเป็นประเด็นที่มีความขัดแย้งกันอย่างมากระหว่าง นักฟิสิกส์ เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วตัวนำยิ่งยวดจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำเช่นนี้เท่านั้น ตัวนำยิ่งยวดจึงถูกใช้เฉพาะในเครื่องจักรราคาแพง เช่น เครื่อง MRI เท่านั้น แต่ นักวิทยาศาสตร์หวังว่าสักวันหนึ่งจะพบตัวนำยิ่งยวดที่ทำงานที่อุณหภูมิห้อง ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนโดยไม่จำเป็นต้องระบายความร้อนอีกต่อไป หน่วย

ใน การศึกษาที่ตีพิมพ์ในปี 2019นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าชั้นกราฟีนที่บิดเบี้ยวในมุม “มหัศจรรย์” เฉพาะเจาะจงสามารถสร้างคุณสมบัติตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิต่ำกว่าเมื่อก่อนได้อย่างไร

ป้องกันยุง

มีสิ่งมีชีวิตเพียงไม่กี่ชนิดที่น่ารังเกียจพอๆ กับยุง มีอาการคันและมีแนวโน้มที่จะแพร่กระจายโรคร้ายแรง เช่น มาลาเรีย โชคดีที่นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยบราวน์ได้ค้นพบวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้โดยใช้กราฟีน วิจัย, เผยแพร่ในปี 2019แสดงให้เห็นว่าฟิล์มกราฟีนบนผิวหนังไม่เพียงแต่ป้องกันยุงไม่ให้กัดเท่านั้น แต่ยังขัดขวางยุงไม่ให้เกาะบนผิวหนังอีกด้วย คำอธิบายหนึ่งที่เป็นไปได้คือกราฟีนป้องกันไม่ให้ยุงได้กลิ่นเหยื่อ

อนาคตของการวิจัยกราฟีน

เมื่อพิจารณาถึงจุดแข็งที่ดูเหมือนจะไม่มีที่สิ้นสุดของกราฟีน ใครๆ ก็คาดหวังว่าจะได้เห็นมันทุกที่ เหตุใดกราฟีนจึงไม่ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย? เช่นเดียวกับสิ่งส่วนใหญ่ มันขึ้นอยู่กับเงิน กราฟีนยังคงมีราคาแพงมากในการผลิตในปริมาณมาก โดยจำกัดการใช้งานในผลิตภัณฑ์ใดๆ ก็ตามที่ต้องการการผลิตจำนวนมาก ยิ่งไปกว่านั้น เมื่อมีการผลิตกราฟีนเป็นแผ่นขนาดใหญ่ ก็มีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นที่จะเกิดรอยแยกเล็กๆ และข้อบกพร่องอื่นๆ ที่ปรากฏในวัสดุ ไม่ว่าการค้นพบทางวิทยาศาสตร์จะน่าเหลือเชื่อเพียงใด เศรษฐศาสตร์จะตัดสินความสำเร็จเสมอ

นอกเหนือจากปัญหาด้านการผลิตแล้ว การวิจัยกราฟีนก็ไม่ได้ทำให้ช้าลงแต่อย่างใด ห้องปฏิบัติการวิจัยทั่วโลก รวมถึงมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ ซึ่งเป็นที่ค้นพบกราฟีนเป็นครั้งแรก กำลังยื่นจดสิทธิบัตรอย่างต่อเนื่องสำหรับวิธีการใหม่ในการสร้างและใช้กราฟีน สหภาพยุโรปอนุมัติเงินทุนสำหรับโครงการสำคัญในปี 2556 ซึ่งจะให้ทุนสนับสนุนการวิจัยกราฟีนเพื่อใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ในขณะเดียวกัน บริษัทเทคโนโลยีรายใหญ่ในเอเชียกำลังดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับกราฟีน รวมถึง Samsung ด้วย

การปฏิวัติไม่ได้เกิดขึ้นชั่วข้ามคืน ซิลิคอนถูกค้นพบในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 แต่ต้องใช้เวลาเกือบหนึ่งศตวรรษก่อนที่ซิลิคอนเซมิคอนดักเตอร์จะปูทางไปสู่การเติบโตของคอมพิวเตอร์ กราฟีนอาจมีคุณสมบัติที่เกือบจะเป็นตำนาน อาจเป็นทรัพยากรที่ขับเคลื่อนยุคต่อไปของประวัติศาสตร์มนุษยชาติหรือไม่ เวลาเท่านั้นที่จะบอก.

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• โคมไฟบำบัดด้วยแสงที่ดีที่สุด
• เครื่องใช้ไฟฟ้าของคุณควรใช้งานได้นานแค่ไหน?
• ที่ชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ที่ดีที่สุดสำหรับโทรศัพท์หรือแท็บเล็ตของคุณ
• 17 นักประดิษฐ์ผิวดำที่เปลี่ยนโลกเทคโนโลยี
• อุปกรณ์เพื่อสุขภาพและการออกกำลังกายที่ดีที่สุด