ماهي مادة الجرافين

ماهي مادة الجرافين ؟ وما فائدتها؟
بعد أن استنفد السلكون الذي تبنى عليه المعالجات الالكترونية في الكمبيوترات قدرته الفيزيائية . بدأ الباحثون البحث عن بديل آخر نظرا لان الحاسبة المبنية على السليكون تقوم بعمليات عديدة في الثانية من دون أن ترتفع حرارتها ولكن لحد معين .
ومنذ عدة سنوات لم يتوان الفيزيائيوون عن أن يتخيلوا ويجربو كل ماعرفوا ولم يعرفوامن مواد للتوصل الى مادة تزيد من سرعة المعالجات نسبة كبيرة وفتح آفاق جديدة في صنع الترانزستور التي تتكون منها هذه المعالجات .
كان نتيجة هذه الابحاث توصل الباحثين الى مادة الجرافين التي تستخدم في تصنيع العديد من المواد مثل أقلام الرصاص .
ومن مميزات الجرافين أنه من الناحية البنيوية الشبكية يعتبر المادة المتبلرة الوحيدة ذات البعدين في الفراغ بمعنى أن ذرات الكربون فيها مرتبة على شكل مسدس الزوايا والاضلاع كخلية النحل تماما هذا الامر يجعله يكون جزيئا مسطحا وكان الباحثان الامريكيان - ديفيد مرمين و هربرت واجنر توصلا في عام 1966 الى أن الجرفايت الذي تصنع منه أقلام الرصاص يتأثر بعامل الحرارة والاستثارة الحرارية أي أن طبقة واحدة من الذرات يمكن أن تضطرب في بنيتها الشكلية وبالتالي فان المادة نفسها يمكن أن تتحول الى سائل أو مادة مائعة نظرا لانه لايمكن عزلها .

ونواصل
عواد

هذا الامر لم يمنع الفيزيائي الهولندي ذا الاصل الروسي أندرية جايم وفريقه العلمي من جامعة مانشستر من أن ينجحوا في عزل مادة الجرافين . والجرافين ليس مسطحا تماما ويظهر عن تموجات دقيقة جدا قادرة على امتصاص طاقة الاستثارة الحرارية .
ومنذ اكتشافه لم يكف الجرافين عن اظهار خصائص جديدة غير مسبوقة فخصائصه تبين أنه مادة شفافة وموصلة ومثالية في مجال صناعة الالواح الشمسية أو البلورات السائلة كما أن مقاومته الميكانيكية تبشر بأنه سيكون من المواد فائقة الصلابة . فضلا عن ذلك فان خواصه الالكترونية أثارت دهشة العلماء بالفعل لان سرعة النقل الالكتروني فيه مرتفعة بشكل لايصدق أن الالكترونات تمر عبره من دون مقاومة تقريبا وترتفع درجة حرارته بنسبة قليلة جدا وذلك لانه موصل جيد للحرارة وفقده لها سريع جدا الامر الذي يجعله مناسبا للاستخدام في الالكترونيات .
يشير الباحثون الى أن سرعة انتقال الالكترونات فيه تزيد على سرعتها في السيليكون بثلاثين مرة علاوة على ذلك فان سرعة المعالجات المبنية على السيليكون ستبقى محصورة في نطاق الجيفاهرتزاما الجرافين فسيمكنها من اختراق نطاق السيتراهزتز .

ونواصل بمشيئة الله .

في هذه الآونة تنشط المختبرات العلمية لانتاج الجرافين بكميات تجارية بطريقتين الاولى منها يديرها معهد جورجياالتكنولوجي بولاية أتلانتا الامريكية وتتمثل في رفع حرارة بلورة كربيد السيلسيوم ( السيليكون ) الى أكثر من 1000 درجة سداسية من الجرافين ويبلغ عرض وريقات غالجرافين التي ينتجها المختبر بضع عشرات من من الميكرو متر واستطاعوا اثبات أن نقاوة العينات التي انتجت كانت كافية لاستخدامها في التطبيقات الميكروالكترونية مايعني أن مرحلة الانتاج على المستوى التجاري انطلقت بالفعل في ديسمبر 2008 في أتلانتا .

ونواصل بمشيئة الله

الطريقة الثانية التي يسعى الى التحضير لها الباحث تيري بوارو من مختبر الابحاث التطبيقية في مجال الالكترونيات بمدينة غرونوبل الفرنسية تستفيد من اكتشاف الباحثين الفرنسيين أنه عندما نؤكسد الجرافين في وسط حمضي فان وريقاته تتفكك وتتحول الى جرافين وبالتالي يكفي تنقية البلورة باستخدام محلول مختزل .وفي الآونة الاخيرة تمكن فريق من الباحثين من جامعة كالفورنيا من اكتشاف أن مادة الهيدرازين ( مركب من الازوت والهيدروجين )قادرة على أن تقوم بالدور الذي قامت به الجرافين بشكل ممتاز حيث يمكن للباحثين الحصول على طبقات ذات درجة توصيل عالية وبسعر أرخص من الطريقة الاولى .

ونواصل بمشيئة الله

استخدامات الجرافين لن تبقى محصورة في المعالجات والترانزستورات بل ستمتد الى تقنيات أخرى كلاتصالات والتصوير والكشف الموجي والكشف عن الاسلحة والبيولوجيا للكشف عن متتاليات الحمض النووي وذلك لان جميع هذه التطبيقات تتطلب سرعة فائقة .
ويقول الباحث أندرية حايم ان الجرافين بمثابة الرحمة للفيزيائي لانهمن النحية النظرية يمكنه من خلال ذرة واحدة الحصول على مادة ثنائية الابعاد وفائقة التوصل في وريقة واحدة من الجرافين تتحرك الشحنات الكهربية كالجسيمات الكمومية النسبوية وكأنها في الحقيقة فقدت كتلتها مما يجعلها تتحرك بسرعة الضوء لاسيما وان هذا النوع من الفيزياء الذريه كان بعيد المنالولذا يمكن تشبيه الجرافين بأنه يعمل كمعجل للجسيمات وستكون الخمس عشرة سنوات المقبلة فاصلة في موضوع التطبيقات التي سيشهدها عالم الكمبيوتر بشكل خاص --- كيف لا وهو أشد مقاومة من الفولاذ بمائتي مرة .

جرىتصوير مادة الجرافين المأخوذة من الكربون على أنها -الشيء الكبير المقبل - في عالم التكنلوجيا اذ يعتقد البعض أنها قد تنهي دور مادة السليكون وتغير مستقبل صناعة وشكل الكمبيوتر والاجهزة الالكترونية الاخرى والى الابد وقد قيل أنها أقوى مادة سبق أن جرى قياس قوتها وهي تعتبر شكلا لهذه المادة أكثر تطورا من مادة السليكون وقد تكون بديلا لها في المستقبل وأهم مادة موصلة عرفها الانسان في تاريخه لطالما دوخت خصائصها الباهرة العاملين في مجال العلوم وبالتالي أهل الاعلام .
يقول العالم جيمس هون أن الامر يحتاج الى وقوف فيل على قلم رصاص لاختراق صفيحة من الجرافين لاتتجاوز سماكتها سماكة رقاقة الساران التي التي تستخدم في عمليات التغليف وتثير الطريقة التي يمكن أن تستخدم وفقها هذه المادة دهشة الخبراء والمختصين تماما كما تثيرهم الخصائص التي تتمتع بها .

يقول الدكتور غيم ليس لمادة الجرافين مجرد تطبيق واحد كما أنهاليست حتى مجرد مادة واحدة فحسب . انها طيف هائل من المواد وأفضل مقارنة تساعدنا على فهم استخداماتها هو مقارنتها بالاستخدامات الواسعة للبلاستيك وقد تم فعل الكثير لمعرفة الامكانيات المحتملة لاستخدامات الجرافين اذ يمكن استخدامها لصنع أي شىء ابتداءا من المواد المركبة مثل كيفية استخدام ألياف الكربون في الوقت الراهن مثلا الى الالكترونيات .
ومنذ اكتشاف خاصيات هذه المادة فقد حرص المزيد من العلماء على العمل على مشاريع تتعلق بها . فهنالك الآن حوالى 200 شركة وجهة مبتدئة تقوم بدراسات أو هي على صلة بدراسات تتعلق بالجرافين . كما أعدت حوالى ثلاث آلاف ورقة بحث بشأن هذه المادة خلال عام 2010لوحده .

الفوائد والمنافع التي تجنيها هذه الشركات والجهات من هذه المادة واضحة جلية فهي تساعد على أجهزة أكثر سرعة في الاداء وأرخص سعرا وأرق سماكة وأكثر مرونة وقابلية للاستعمال .
ففي لقاء مع مجلة - تكنولوجي ريفيو - التابعة لمعهد ماساتشوستس للعلوم والتكنلوجيا قال البروفيسور / جيمس تور من جامعة رايس ( جهاز هاتفك الجوال من طراز آي فون ولصقه ورآء أذنك كما لو كان قلم رصاص .
فاذا كان بالامكان مقارنة الجرافين بكيفية استخدام البلاستيك في أيامنا هذه فان انتاج كل شيء من أكياس رقائق البطاطس الى الثياب يمكن أن يتحول الى عالم التكنلوجيا الرقمية حالما يتم ترسيخ استخدام مثل هذه التقنية .

قد يشهد المستقبل وجود بطاقات ائتمان تحتوي على طاقة معالجة عالية كتلك الموجودة بجهاز هاتفك الزكي في وقتنا الراهن .
يمكن أن تفتح هذه المادة الباب بشكل كامل أمام تطبيقات في مجال الالكترونيات الشفافة والمرنة وتلك التي قد تتمتع بسرعة فائقة أكثر بكثير مما هي عليه اجهزة اليوم وحتى أبعد تطبيقاتها الرقمية فهنالك ثمة مثال واحد وآخر على استخدامات هذه المادة ألا وهو انتاج مسحوق الغرافين الذي يمكن أن يضاف الى الى الاطارات لجعلها أكثر متانة وقوة.
قد كانت شركة سامسونج واحدة من أكبر المستثمرين في مجال البحوث المتعلقة بهذه المادة وذلك بالتعاون مع جامعة سانغيو نغكوان في كوريا الجنوبية وقد عرضت الشركة مؤخرا شاشة مرنة تعمل باللمس قياس 25 بوصة وقد استخدمت فيها مادة الغرافين .

فوائد الليمون المدهشة:-
اقرأ بتمعن ثم احكم
يعتبر الليمون من ( الحمضيات) منتج مذهل للقضاء على الخلايا السرطانية فهو أقوى بمعدل 10000 مرة من العلاج الكيميائي .
اذا لماذا لانعلم عن ذلك ؟ ولماذا نجهل هذا ؟
لان هنالك شركات ( معامل ) أدوية ترغب في صناعة نسخة ةتركيبية من منتج الليمون والتي يمكن أن تجلب عليها أرباح وفوائد مالية ضخمة .
يمكن الآن مساعدة أي صديق يحتاج أن يعرف أن عصير الليمون مفيد للوقاية من الامراض كما أن طعمه ممتع ومحبب ولا ينتج عنه أي آثار ضارة أو مفزعة مثل التي تحدث عند العلاج الكيميائي .
ظل هذا السر طي الكتمان حتى لاتتعرض مصلحة هذه الشركات للانهيار .
شجرة الليمون معروفة بنوعيها من الليمون والحامض ويمكن تناول الليمون بطرق مختلفة كأكل اللب أو كعصير بأعداد مشروعات مختلفة كما ويدخل الليمون في المعجنات ...ألخ .
تعتبر هذه النبتة علاج ضد جميع أنواع السرطان ويقول البعض أنها مفيدة جدا في علاج أطوار السرطان وتعتبر أيضا أنها مضادة للميكروبات والالتهابات البكتيرية والفطريات كما تعتبر كذلك فعالة ضد الطفيليات والديدان الباطنية كما أنها تنظم ضغط الدم عندما يكون مرتفعا جدا وأنها مضادة للاكتئاب وتكافح الاجهد واضطرابات الجهاز العصبي .
تأتي هذه المعلومات من أحد أكبر مصانع الادوية في العالم والتي مفادها أن÷ بعد اجرآء أكثر من 20 اختبار منذ عام 1970أظهرت النتائج أن الليمون يدمر الخلايا الخبيثة من 12 نوع من السرطانيات -القولون - الثدي - البروستات - الرئة - البنكرياز ...ألخ
أظهرت مكونات هذه الشجرة أنها أفضل 10000 مرة من منتج ( الادريماسين ) وهو علاج كيميائي يستخدم في جميع أنحاء العالم لانه يبطيء نموالخلايا السرطانية .
أكثر ما يثير الدهشة أن علاج مستخلص الليمون يدمر الخلايا الخبيثة فقط ولا يؤثر على الخلايا السليمة !!!!

أنتجت شركة آي بي أم جهاز ( ترانزستور ) بطاقة 150 غيغا هيرتز وعلى سبيل المقارنة نعلم أن أسرع جهاز يستخدم يستخدم مادة السليكون يعمل بطاقة قدرها 40 غيغا هيرتزفقط .
وقال الدكتور يومينغ لين اذا تكلمنا بلغة السرعة فاننا حاليا لانرى قيود جوهرية بشأن السرعة التي يمكن للجهاز الجديد أن يصل اليها .وأضاف لقد واجهتنا مشاكل عدة يتعين حلها لكني لا أعتقد أن الامر محدد بالمواصفات الاساسية لمادة الجرافين .
وفي أوروبا فان البحث المتعلق بمادة الجرافين يحتل سلم الاولوية اذ أن هنالك سعيا للحصول على مبلغ مليار يورو من المفوضية الاوروبية خلال السنوات العشر المقبلة .
ورغم كل الاموال التي يجري ضخها في مجال البحوث والاستثمار في تطوير مادة الجرافين واستثمارات تطبيقاتها فان العلماء يتعاملون مع الامر بحذر لاسيما مدى سرعة تحويل امكانيات هذه المادة الى واقع ملموس .

يقول الدكتور فيدون أفوريس من شركة - آي بي ام - سوف نكون أسعد الناس في العالم فيما لو استطعنا استبدال لاسلكون . لكن الشيء الرئيسي هو أن نكون صادقين وألا نبالغ لاننا في الواقع يجب أن ننجز شيئا ملموسا .
مادة الجرافين مأخوذة من الجرفايت المكون ربدوره منة طبقات ضعيفة التماسك مكونة من ذرات الكربون المرتبة على هيئة أشكال سداسية محكمة وهي بسماكة ذرة واحدة (( وضضع ثلاثة ملايين صفيحة من الجرافين فوق بعضها البعض ينجم عنه صفيحة بسماكة مليمتر واحد فقط .
في عام 1947 كان عالم الفيزياء النظرية الكندي - فيليب راسل ووليس - هو أول من وضع تصور لحزمة الجرفايت وذلك على الرغم من أنه كان يعتقد أنه من المستحيل أن توجد مثل تلك الحزمة في عالمنا الحقيقي .

شكرا عواد لإسهامك الفاعل ... عذرا تم تحويل الموضوع بعنوان منفصل بعيدا عن موضوع إفتتاح موسوعة المنتدى ... لك أجزل الشكر ومتابعون... واصل دون إنقطاع وفي إنتظارك دائما... لك ودي.

نظرا لتوقيت مثل هذا الاكتشاف فقد ربط بعض اصحاب نظريات المؤامرة بين مادة الجرافين وبين المواد التي تم العثور عليها في موقع روزويا في نيو مكسيكو حيث قيل في حينها أن جسما غريبا كان قد تحطم فيه في عام 1947م .
في عام 2004 بينت فرق من الباحثين أن الطبقات المفردة يمكن عزلها على كل مادة الجرافين ناقل جيد للحرارة والكهرباء ويمكن استخدامها لتطوير دارات كهربائية شبه ناقلة وقطع غيار كمبيوتر وقد اثبتت التجارب أن المادة قوية بشكل لا يصدق .

مع الشكر