معرفی کتاب انقلاب گرافن

کتاب انقلاب گرافن نوشته برایان کلگ و ترجمه پیام عباسی می‌باشد. در کتاب انقلاب گرافن، اتفاقات و چگونگی کشف گرافن توسط دانشمندان مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین در مورد نانوساختارهای مختلف کربن و دیگر مواد فوق نازک همراه با خصوصیات آن ها و کاربردشان به طور کامل بحث شده است. این کتاب در شش فصل همه جنبه‌های ماده گرافن را به وضوح برای ما مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌دهد و ویژگی‌های جهان مواد فوق نازک را به ما معرفی می‌کند.

در سال 2003، آندره گیم و کنستانتین نووسلوف، فیزیکدانان روسی راهی را برای تولید گرافن (نازکترین ماده در جهان) با استفاده از نوار چسب برای جدا کردن لایه‌ای به ضخامت یک اتم از یک قطعه گرافیت پیدا کردند. تلاش آن ها منجر شد که در سال 2010 برنده جایزه نوبل فیزیک شوند و اکنون کاربردهای گرافن و سایر مواد «دو بعدی» یک صنعت جهانی را تشکیل می‌دهند. گرافن به مراتب قوی‌تر از فولاد است، رسانایی آن از هر فلزی به مراتب بهتر است و می‌تواند به عنوان ماده‌ای در غربال‌گری مولکولی برای تصفیه آب عمل کند.

اجزای الکترونیکی ساخته شده از گرافن کسری از اندازه ریز تراشه‌های سیلیکون هستند و می‌توانند هم انعطاف‌پذیر و هم شفاف باشند و امکان تعبیه وسایل الکترونیکی در لباس، تولید سلول‌های خورشیدی متناسب با هر سطح یا حتی ایجاد خال‌کوبی‌های موقت و نامرئی که سلامتی شما را کنترل می‌کنند نیز فراهم می‌کنند. پس از متحول کردن صنعت الکترونیک‌ با ساخت ترانزیستور، مواد فوق‌ نازک امکان برداشتن گام بزرگ علمی بعدی را برای ما مهیا می‌کنند. پس برای وقوع انقلاب گرافن آماده شوید.

درباره نویسنده کتاب انقلاب گرافن

آخرین کتاب‌های برایان کلگ با عنوان‌‌های «قاب واقعیت» و «آیا اعداد واقعی هستند؟» چاپ شده‌اند؛ وی همچنین کتاب‌های «موج‌های گرانشی» و «داده‌های بزرگ» را در مجموعه علوم داغ نوشته است. دو کتاب دیگر از وی با نام‌های «دنیای تاس» و «مختصری از تاریخ بینهایت» در لیست جایزه انجمن سلطنتی بریتانیا برای کتاب‌های علمی قرار گرفته‌اند. برایان برای بسیاری از نشریات معتبر از جمله وال استریت ژورنال، طبیعت (Nature)، بی بی سی فوکوس، دنیای فیزیک، تایمز، ناظر (The Observer) و خانه‌داری ایده‌آل نویسندگی کرده است.

گزیده کتاب انقلاب گرافن

یکی از بزرگترین شگفتی ها در تولید گرافن این بود که می توان واقعاً آن را ساخت. برای دهه ها توسط فیزیکدانان تصور شده بود که تهیه چنین ماده نازکی از نظر فیزیکی غیرممکن است. تلاش برای ایجاد لایه های نازک اتمی از فلزات با روش تبخیر و رسوب، به جای ایجاد یک لایه پیوسته منجر به ایجاد لکه های تکه تکه و نامطلوب می شود. و هنگامی که توجه دانشمندان به سمت کربن معطوف شد، این تئوری پیش بینی کرد که برای ایجاد لایه های حاوی حدود 24000 اتم، شبکه ناپایدار بوده و تمایل به حلقه شدن دارد و توده های سه بعدی را تشکیل می دهد. بعلاوه، همانطور که قبلاً نیز مشاهده کردیم، فرض بر این بود که در دمای اتاق، ارتعاشات حرارتی گرافن را از هم جدا می کند.

در عمل، بزرگترین مولکول کربن دو بعدی که تاکنون سنتز شده است (بر خلاف برش گرافن از یک قطعه سه بعدی به صورتی که گیم و نووسلوف انجام دادند) فقط از 222 اتم تشکیل شده بود. ورق های بزرگتر نیز بیش از حد و در اثر آسیب ارتعاش حرارتی ناپایدار بودند، زیرا فرض بر این بود که نیروهای بین اتمی منجر به حلقوی شدن ورق ها و تشکیل ریش های لوله ای شکل می شود.

در شرایط نامساعد، سازوکارهای سنتی برای رشد بلورها به منظور ساخت گرافن به دمای بسیار بالایی نیاز دارند و تأثیر ارتعاشات گرمایی را حتی بیشتر هم می کنند و بُعد کلی جنبه های بر هم کنش با محیط نیز وجود داشت. یکی از دلایلی که ماده دو بعدی با کریستال معمولی تفاوت زیادی دارد همین است. اگر به یک ورق گرافن معمولی در یک قطعه گرافیت فکر می کنید، در هر دو طرف آن ورق های گرافن دیگری وجود دارند که از آن در برابر واکنش محافظت می کنند. در یک ورق از این ماده که ضخامت آن یک اتم است، هر اتم در کریستال مستقیماً در معرض بر هم کنش با محیط اطراف خود قرار می گیرد. وجود هر نوع مولکول هوا، رطوبت، ترکیبات واکنشی و آلودگی عمومی کاملاً بر آن اثر می گذارد و نه از یک جهت بلکه از هر دو جهت، زیرا اتم های منفرد یکسان در هر دو سطح ماده قرار دارند.

نظرات کاربران و نقد و بررسی انقلاب گرافن