معرفی گرافن( Graphene)
   گرافن را «ماده جادویی» قرن 21 می‌نامند. این ماده که گفته می‌شود محکم‌ترین ماده‌ای است که تاکنون مورد مطالعه قرار گرفته، جایگزینی برای سیلیکون است و خواص عجیب آن مانند بیشترین میزان رسانایی الکتریکی در بین مواد شناخته شده، دنیای علم و رسانه‌ها را تکان داده است. گرافن ماده ای منحصربه فرد با پایه‌ کربنی و دانسیته‌ اتمی بالاست.

   ترکیب غیر عادی خواص آن نظیر سختی و استحکام مکانیکی بسیار بالا، رسانایی الکتریکی و حرارتی بالا و قابل تنظیم، خصوصیات عالی نوری و سطحی است و از طریق عامل دار کردن شیمیایی، مورد توجه خاص محققان قرار گرفته است و این حقیقت که شیمیدانان به سختی میتوانند جایگزینی برای گرافن پیدا کنند، سبب شده که این ماده دارای کاربردهای فراوانی در نانوالکترونیک، پیلهای خورشیدی و ابزارهای ذخیره انرژی مثل باطری‌‌‌ ‌ها و ابرخازن‌ها باشد.

گرافن‌چیست؟

   جدیدترین تعریفی که برای گرافن ارائه شده این است که گرافن ماده‌ای تخت و تک‌ لایه متشکل از اتم‌های کربن است که این اتم‌ها در یک شبکه دوبعدی و کند‌و مانند به هم متصل شده‌اند و این ساختاری است که همه مواد گرافنی در ابعاد دیگر نیز از آن تبعیت می‌کنند. این ماده دارای ضخامت یک اتم با ویژگی‌های منحصربه‌فرد است ، که به دلیل ضخامت کم این ماده را به عنوان باریک ترین ماده جهان نیز می شناسند. همان طور که می دانیم گرافیت یکی از اشکال کربن است. یکی از راه های تولید گرافن این است که اینقدر لایه های گرافیت را از هم دور کنیم تا به گرافن تبدیل شود.

   همان طور که گفتیم صفحات گرافن با کنار هم قرار گرفتن اتم‏های کربن تشکیل می‏ شوند. در یک صفحه گرافن، هر اتم کربن با 3 اتم کربن دیگر پیوند داده است. این سه پیوند در یک صفحه قرار دارند و زوایای بین آن‏ها با یکدیگر مساوی و برابر با 120 درجه است. در این حالت، اتم‏های کربن در وضعیتی قرار می‏ گیرند که شبکه‏‌ای از شش ضلعی‏ های منتظم را ایجاد می‏ کنند. البته این ایده‏ آل‏ ترین حالت یک صفحه‏ ی گرافن است. در برخی مواقع، شکل این صفحه به گونه‏ ای تغییر می‏کند که در آن پنج‌ضلعی‏ ها و هفت‌ضلعی‏ هایی نیز ایجاد می‏ شود.
   گرافن سخت‌ترین و نازک‌ترین ماده‌ای است که بشر تاکنون به‌آن دست یافته‌‌است. این ماده با وجود این‌که ساختار متراکمی دارد، به علت ضخامت بسیار اندکش که برابر با ضخامت یک اتم کربن است، نور را از خود عبور می‌دهد و از شفافیت 97.3 درصد برخوردار است.