افاد باحثون ان مادة الغرافين التي تعد اقوى مادة في الارض يمكن أن تساعد في تعزيز سرعة شبكات الانترنت التي تعتمد حزمة الاتصال واسعة النطاق “برودباند“.
وطور فريق بحثي بريطاني طريقة لالتقاط هذه المادة لكمية اكبر من الضوء مما كان ممكنا سابقا وتحويلها الى طاقة.
اذ تمكن فريق من الباحثين من جامعات مانشستر وكمبرج من رفع هذه الحساسية لالتقاط الضوء بمزاوجة الغرافين مع تركيبات معدنية فائقة الصغر.
ويعبد اكتشافهم الطريق إلى انجاز مُركبات ووصلات بصرية اكثر كفاءة.
وقدم الباحثون وصفا لاكتشافاتهم في مجلة “نيتشر كومينكيشن” العلمية.
ولا شك إن قابلية الغرافين على توصيل الكهرباء ليست شيئا جديدا، ففي الماضي، تمكن العلماء من انتاج خلية شمسية بسيطة من هذه المادة بوضع اسلاك معدنية ميكروسكوبية في أعلى رقائق من الغرافين وتسليط الضوء عليها.
ان خصائص الاتصالية العالية في المادة تعني ان الالكترونات يمكن ان تتدفق بسرعة عالية وبطاقة تحرك قصوى – مما يفتح الباب امام امكانية تقليل زمن التأخير في المكونات الالكترونية، ومن بينها مستقبلات الصور المستخدمة في انظمة الالياف البصرية.
خلية شمسية
وعلى الرغم من ان تلك الخلية الشمسية المبكرة من الغرافين لم تكن ذات كفاءة عالية، اذ ان المادة كانت قادرة على امتصاص نحو 3% من الضوء المنظور، بينما يمر الضوء الباقي عبرها دون أن يتحول الى طاقة.
وتغلبت البحوث الاخيرة على هذه المشكلة باستخدام طريقة للتقوية تعرف باسم “plasmonic enhancement” وذلك بمزاوجة الغرافين مع تراكيب معدنية بالغة الصغر تسمى “plasmonic nanostructures”.
ونتيجة لذلك تمت زيادة خاصية اختزان الضوء اكثر بـ 20 مرة من السابق.
منح اندري جيم وكوستيا نوفوسيلوف جائزة نوبل لاكتشافهما الغرافين.
ويقول البروفسور كوستيا نوفوسيلوف أحد الباحثيين الاساسيين في الفريق إن تكنولوجيا انتاج الغرافين تنضج يوما بعد اخر، وبات لها تأثيرها المباشر على (فهمنا) لنوع الفيزياء التي نجدها في المادة وعلى جدواها الاقتصادية ومدى تطبيقاتها الممكنة.
وينظر العديد من الشركات الالكترونية الكبرى في استخدام الغرافين في الاجيال القادمة من اجهزتها، الامر الذي سيعزز بالتاكيد فرص انتشار استخدام الغرافين بشكل اكبر.
ويقول زميله البروفسور اندريا فيراري من جامعة كمبرج بأن النتائج تظهر “القدرات المحتملة الكبيرة لهذه المادة في حقول الضوئيات (الفوتونكس) والالكترونيات البصرية“.
مادة عجيبة
ويعتقد الكثيرون بأن الخصائص المثيرة لمادة الغرافين مثل: كونه أرفع (الاقل سمكا) واقوى وأكثر مادة توصيلا في العالم، قد تؤدي الى احداث ثورة في عالم الالكترونيات.
وكان الباحثون نجحوا في صنع شرائح فائقة التوصيل وبالغة الرقة من الكاربون بسمك ذرة كاربون واحدة باستخدام شريط لاصق عام 2004 .
وتمكن اندري جيم وكوستيا نوفوسيلوف وكلاهما في الاصل من روسيا من استخلاص المادة الجديدة من مادة الغرافيت المستخدمة بشكل كبير في اقلام الرصاص.
وفي عام 2010 منحا جائزة نوبل للفيزياء على عملهما هذا.
