تبدیل کردن مغز مداد به طلا

پژوهشگران دانشگاه ام‌آی‌تی با چیدمان خاص لایه‌های بسیار نازک گرافین موفق شدند به گرافیت یا همان مغز مداد سه ویژگی مهم ببخشند که در گرافیت طبیعی دیده نمی‌شود و به نوعی این ماده را همانند طلا ارزشمند کند.

گرافین بن‌مایه گرافیت است. لایه‌ای از اتم‌های کربن که در شش ضلعی‌های منظمی شبیه به ساختار لانه زنبور کنار هم قرار گرفته‌اند. حدود پنج سال پیش محققان متوجه شدند که انباشتن صفحات گرافین و تغییرات اندک زاویه آن‌ها نسبت به یکدیگر می‌تواند خواص تازه‌ای را به این ماده ببخشد.

پژوهش جدید دانشگاه ام‌آی‌تی نشان می‌دهد که چیدمان خاصی از پنج لایه گرافین به الکترون‌ها اجازه می‌دهد که به اصطلاح با یکدیگر صحبت کنند. این پدیده را همبستگی الکترون می‌نامند و به باور پژوهشگران ام‌آی‌تی «جادویی است که ویژگی‌های جدیدی به این ماده می‌بخشد.»

به شکل معمول گرافیت و حتی صفحات منفرد گرافین رسانای خوبی هستند اما ماده‌ای که در پژوهش یاد شده به دست آمده است و گرافین انباشته لوزوَجه پنج‌ لایه نام گرفته چیزی فراتر از اجزای تشکیل دهنده خود برای ارائه دارد.

آنچه به فیزیکدانان امکان خلق این ترکیب را داد میکروسکوپی بود که در سال ۲۰۲۱ ساخته شد. این میکروسکوپ می‌تواند با سرعت بالا و به ارزانی ویژگی‌های مهم ماده را در مقیاس نانو مشخص کند. در نظر داشته باشید که گرافین انباشته لوزوَجه پنج‌لایه فقط چند میلیاردم یک متر ضخامت دارد.

تفسیری از همبستگی الکترون ها، یا توانایی الکترون ها برای صحبت با یکدیگر، که می تواند در نوع خاصی از گرافیت رخ دهد

این ماده می‌تواند توپولوژیک باشد. اساسا یک ماده توپولوژیک در لبه‌ها اجازه حرکت بدون مانع به الکترون‌ها می‌ٔهد اما در وسط نه. بنابراین لبه یک ماده توپولوژیک یک رسانای کامل است در حالی که مرکز آن عایق است.

منبع: خبرآنلاین