Grafeen is een tweedimensionaal honingraatarrangement van koolstofatomen dat een revolutie teweegbrengt in de technologie. De ontdekking was zo belangrijk dat het de Russische wetenschappers Andre Geim en Konstantin Novoselov 2010 de Nobelprijs voor natuurkunde opleverde. Hier zijn enkele redenen waarom grafeen belangrijk is.
Bijna elk materiaal dat we tegenkomen is driedimensionaal. We beginnen nog maar net te begrijpen hoe de eigenschappen van een materiaal worden veranderd wanneer er een tweedimensionale array van wordt gemaakt. De kenmerken van grafeen verschillen sterk van die van grafiet, wat de overeenkomstige driedimensionale opstelling van koolstof is. Door grafeen te bestuderen, kunnen we voorspellen hoe andere materialen zich in tweedimensionale vorm kunnen gedragen.
Elektriciteit stroomt zeer snel door het eenvoudige honingraatblad. De meeste dirigenten die we tegenkomen zijn metalen, maar grafeen is gebaseerd op koolstof, een niet-metaal. Hierdoor kan de ontwikkeling van elektriciteit stromen onder omstandigheden waarin we misschien geen metaal willen. Welke voorwaarden zouden dat zijn? We beginnen nog maar net met het beantwoorden van die vraag!
Grafeen geleidt zoveel elektriciteit in zo'n kleine ruimte dat het kan worden gebruikt om miniatuur supersnelle computers en transistors te ontwikkelen. Deze apparaten hebben een minuscule hoeveelheid stroom nodig om ze te ondersteunen. Grafeen is ook flexibel, sterk en transparant.
Grafeen kan worden gebruikt om de voorspellingen van kwantumelektrodynamica te testen. Dit is een nieuw onderzoeksgebied omdat het niet gemakkelijk is geweest om een materiaal te vinden dat Dirac-deeltjes vertoont. Het beste is dat grafeen geen exotisch materiaal is. Het is iets dat iedereen kan maken!