Med hjälp av vanlig tejp lyckades Andre Geim och Konstantin Novoselov ta fram den allra första grafenflagan ur en bit grafit. 2010 tilldelades duon Nobelpriset i fysik för banbrytande experiment rörande det tvådimensionella materialet. Sedan dess har forskningen inom området exploderat i en rad nya möjligheter, som vi jobbar med att realisera.
Unika egenskaper
Grafen är kolatomer som sitter ihop i ett enda tunt, tvådimensionellt skikt. Egenskaperna hos kolatomen, i kombination med de fysikaliska effekterna som uppstår i skiktet, ger upphov till en mängd unika egenskaper.
Grafen kan framställas som antingen som flagor eller filmer. Vilken form som är mest fördelaktig att använda beror på tillämpningen. Eftersom grafen bara är ett atomlager tjockt är det världens tunnaste material. Det är också böjbart och kan tänjas ut cirka 20 procent utan kvarstående deformationer.
De oerhört kraftfulla bildningarna mellan kolatomerna är förklaringen till varför grafen är omkring 200 gånger starkare än stål. Dessutom är elektronrörligheten cirka 100 gånger snabbare än i kisel, vilket gör att också ledningsförmågan är mycket god.
Grafen är superkänsligt för molekyler, en egenskap som kan tas tillvara i exempelvis tillverkningen av sensorer. Grafenflagor kan också blandas med andra ämnen för nya funktioner.
De många egenskaperna och variationen av materialtyper gör att grafen kan utgöra grunden i många olika tillämpningar – allt ifrån multifunktionella kompositer (elektriskt ledande, starka och lätta) till syrgasbarriärer i förpackningar, korrosionsskydd, i böjbar elektronik och i högkänsliga gas- och biosensorer.
Definition av grafen och 2D-material
Enlagersgrafen.
Fålagersgrafen (FLG), d.v.s. material som domineras av 1-10 lager av grafitisk kol i en tvådimensionell struktur (sp2-hybridiserad).
Modifierat grafen i form av grafenoxid, GO, eller reducerad grafenoxid, rGO, (innehållet domineras av 1-10 lager).
Tvådimensionella material baserade på andra atomslag än kol såsom MoS2, WSe2, BN o.s.v.
Funktionaliserat material baserat på någon av ovanstående tre kategorier.
Däremot innefattas ej grafit (mer än 10 atomlager kol), kolnanorör och andra liknande strukturer, eller ytbeläggningar med diamant-liknande kol (DLC).