محققان آمريکايي شکل ويژه‌اي از گرافن را توليد کرده‌اند که مي‌تواند در حوزه‌هاي مختلف مورد استفاده قرار گيرد. آنها با هيدروژناسيون گرافن، آن را به سوپر شبکه تبديل کرده و سپس روي گرافن عناصر مختلفي را قرار دادند.

مرکز تحقيقات علمي نيروي هوايي با همکاري دانشگاه رايس گرافن‌هايي مناسب براي مصارف شيمي آلي ساخته‌اند. از اين گرافن‌ها به خصوص در حسگرهاي شيميايي پيشرفته، مدارهاي الکترونيکي و مواد مصنوعي مي‌توان استفاده کرد.

از زماني که آندره گيم و کنستانتين نوفوسلوف از دانشگاه منچستر به‌دليل آزمايشات خود روي گرافن موفق به دريافت جايزه نوبل فيزيک در سال 2010 شدند، تحقيقات و دستاوردها در حوزه گرافن به‌شدت افزايش يافته است. البته آزمايشات مربوط به گرافن چند دهه است که انجام مي‌شود.

يکي از آزمايشگاه‌هايي که روي اين ماده به‌مدت طولاني تحقيق کرده است، آزمايشگاه جيمز تور در دانشگاه رايس است. محققان اين آزمايشگاه روشي براي اتصال مولکول‌هاي آلي مختلف به ورقه گرافن يافته‌اند که با اين کار مي‌توان از اين ماده در حوزه‌هاي مختلف استفاده کرد. اين گروه تحقيقاتي يک روقه لانه زنبوري از اتم‌هاي کربني را به‌نحوي تغيير ساختار دادند که تبديل به يک سوپرشبکه شود.

هرچند که کربن اصلي‌ترين قسمت واکنش‌هاي شيميايي آلي است، اما گرافن يک مشکل بزرگ دارد، اين ماده داراي نقش خنثي در اين واکنش‌ها بوده و هيچ تاثيري روي واکنش‌هاي شيميايي آلي ندارد. تيم تحقيقاتي دانشگاه رايس اين مشکل را حل کرده است، براي اين کار آنها گرافن را با هيدروژن ترکيب کردند. با هيدروژنه کردن گرافن، ساختار لانه زنبوري گرافن تغيير کرده و به‌صورت ساختاري دو بعدي و نيمه‌هادي سوپر شبکه در مي‌آيد که به آن گرافان گويند.

فرآيند هيدروژناسيون مي‌تواند به‌نحوي انجام شود که الگوهايي ويژه روي سوپر شبکه ايجاد شود سپس مولکول‌هاي ويژه‌اي را به نقاطي که هيدروژن وجود دارد متصل کرد. با اتصال اين کاتاليست‌هاي مولکولي ويژه مي‌توان پتانسيل‌هاي مختلفي را در گرافن ايجاد کرد. با اين کار نه تنها مي‌توان زيربنايي را براي توليد مواد آلي مبتني بر گرافن ايجاد کرد بلکه از آن مي‌توان در حوزه‌هاي مختلف از قبيل الکترونيک، نور و همچنين مواد مصنوعي استفاده کرد. علاوه‌براين از آنها مي‌توان در ادوات ترموالکتريک و حسگرهاي شيميايي و پاتوژني استفاده نمود. زيبايي اين فرآيند در اين است که در ادوات آينده که داراي ابعاد بسيار کوچکي هستند مي‌توان از اين ماده استفاده کرد. محققان اين پروژه معتقدند که شيمي گرافن مي‌تواند در مواد هوشمند استفاده شود.

منبع: nano.ir