Grafenas – mechaniškai tvirčiausia ir ploniausia medžiaga. Mokslininkų manymu, tai ateities medžiaga ir laikui bėgant elektronikoje ji pakeis silicį.
Ilgą laiką manyta, kad yra trys pagrindinės anglies alotropinės atmainos, tačiau praėjusio šimtmečio viduryje jų nustatyta ir daugiau. O 2004 m. gautas ir grafenas. Jį susintetino Mančesterio universitete dirbančių mokslininkų grupė, vadovaujama A.Geimo ir K.Novosiolovo.
Grafenas gaunamas iš grafito – medžiagos, naudojamos pieštukams gaminti. Grafitas yra sluoksniuotos struktūros medžiaga, kurios atomai sluoksnyje daug tvirčiau sujungti nei patys sluoksniai tarpusavyje. Tuo galima įsitikinti brėžiant pieštuku – grafito sluoksniai atsiskiria ir lieka ant popieriaus.
Toks vienas grafito sluoksnis ir yra grafenas. Jis yra ypač plonas, skaidrus ir laikomas dvimate medžiaga. Pasižymi ypač dideliu mechaniniu tvirtumu, gerai praleidžia šilumą ir elektros srovę.
Teoriniai šios medžiagos tyrimai prasidėjo dar praėjusio šimtmečio viduryje, tačiau praktikoje iki 2004 m. nepavykdavo jos gauti.
Mokslininkai turėjo išspręsti sunkią užduotį – stabilizuoti grafeno struktūrą. Jis virsta kitomis anglies alotropinėmis atmainomis – furelenais, anglies nanovamzdeliais ar amorfine anglimi.
Pirmieji, kuriems pavyko gauti grafeną, savo darbe naudojo lipniąją juostą ir grafitą. Jie ją užlipdė ant grafito plokštelės ir atplėšė. Taip darė tol, kol gavo labai ploną grafito sluoksnį.
Šio eksperimento metu mokslininkams pavyko gauti vieno atomo storio sluoksnį – grafeną.
Dar 2006 m. naudojant grafeną buvo sukurtas tranzistorius – puslaidininkinis prietaisas elektriniams virpesiams generuoti ir stiprinti.
Grafenas praleidžia elektros srovę daug geriau už silicį, todėl jo naudojimas kompiuteriuose labai pagreitintų pastarųjų veikimą.
Grafeną taip pat būtų galima naudoti saulės baterijoms, lietimui jautriems ekranams, didelės talpos akumuliatoriams, kuriuos būtų galima labai greitai įkrauti, gaminti.
Dar viena įdomi grafeno taikymo sritis – naudojimas jutikliuose, pavyzdžiui, dujoms nustatyti. O jei laikui bėgant bus patvirtinta, kad grafenas yra netinkama terpė bakterijoms, atsivers galimybės jį naudoti tvarstymo medžiagai gaminti ar tiesiog laikysime maistą pakuotėse, pagamintose iš grafeno.
