Do tego wpisu natchnęło mnie kilka rzeczy. Pierwszą z nich jest powszechne niezrozumienie właściwości reklamowanego wszędzie materiału przyszłości, grafenu. Drugą z nich był bardzo zabawny tekst ultraprawicowego portalu, w którym przewidywano dominację Polski nad resztą świata za pomocą grafenowych pancerzy i broni (pozdro Szymeg za linka). Bo przecież grafen to materiał 100krotnie mocniejszy od stali...
Dla kogoś, kto ma blade pojęcie o tym czym de facto jest grafen, taka idea jest jedną z najśmieszniejszych możliwych rzeczy. Dlaczego tak jest, postaram się wyjaśnić w tym wpisie.
Dodatkowo chciałbym zwrócić uwagę na to, że rozumiem dlaczego ludziom powszechnie wydaje się że grafen to będzie 'pancerz przyszłości'. To wina populistycznych tekstów naukowców, którzy w umiejętny sposób manipulują opisem właściwości grafenu, by celowo wprowadzić ludzi w błąd i tym samym uzyskać rozgłos (a co za tym idzie - fundusze i wsparcie). Jest to działanie wybitnie skuteczne, o czym świadczy chociażby fakt że na wspomnianym portalu ludzie głośno domagają się zwiększenia funduszy łożonych przez państwo w rozwój tej technologii.
Ale dość polityki, przejdźmy do samego grafenu.
Wszyscy wiemy, czym jest grafit. Jest to jedna z odmian alotropowych węgla. Każdy z nas używał go pisząc ołówkiem, wielu z nas korzystało z niego także w postaci smaru. Grafit ma szerokie zastosowanie w przemyśle, można z niego wykonywać elektrody, czarne farby, naczynia ognioodporne i wiele innych rzeczy.
Grafit ma strukturę tak jakby kilku plastrów miodu nałożonych jeden na drugi i przesuniętych w stosunku do siebie.
Atomy w takich 'plastrach' są dość mocno związane ze sobą, natomiast poszczególne 'plastry' są związane słabo. Krótko mówiąc: łatwo jest odrywać takie plasterki węgla z grafitu. To także wytłumaczenie, dlaczego możemy pisać ołówkiem. Gdy przesuwamy rysikiem po kartce, odrywamy setki tysięcy takich plasterków naraz i zostawiamy je na papierze.
Ale dlaczego wpis nosi tytuł 'wyjaśnienie grafenu', a ja do tej pory pisałem o graficie? Otóż moi drodzy, taki pojedynczy plasterek atomów węgla z grafitu to jest właśnie grafen. Czyli jakby wziąć kilka plasterków grafenu i położyć je jeden na drugim, uzyskamy grafit. Podobnie jeśli odetniemy pojedynczy plasterek z grafitu, uzyskamy grafen.
Taki pojedynczy plasterek grafitu ma ciekawe właściwości przewodnictwa elektrycznego, ponadto jest istotnie 100krotnie wytrzymalszy od stali - ale o czym zwykle naukowcy zapominają wspomnieć - 100krotnie wytrzymalszy od analogicznej ilości stali, czyli także plasterka.
Problem w tym, że jak położymy wiele takich plasterków stali jeden na drugim, uzyskamy wytrzymały materiał, a jeśli położymy wiele plasterków grafenu - jak już wspomniałem wcześniej - grafit.
Stal w skali Mohsa ma twardość w zakresie 5-6.5, natomiast grafit - 0.5-2.
Wniosek jest prosty - grafen nigdy nie posłuży jako materiał do superwytrzymałych pancerzy czy broni. Jedyna zaleta tej jego 'wytrzymałości' może być taka, że ten pojedynczy plasterek atomów będzie stosunkowo trwały. Nie zmienia to jednak faktu, że nie przetrwałby zwykłego dotknięcia paluchem.
Także nie róbcie sobie nadziei na broń i pancerze przyszłości z rysików od ołówków. Jeśli marzy Wam się Polska rządząca światem, to jednak warto skierować swą uwagę w innym kierunku i nie liczyć na armię Ołówkowych Legionistów.
23 komentarzy
Rekomendowane komentarze