क्या आप जानते हैं कि ग्राफीन को स्वप्न सामग्री क्यों कहा जाता है? ग्राफीन के सिद्धांतों और विशेषताओं का परिचय।


जो लोग विज्ञान कथा फिल्में पसंद करते हैं वे आसानी से कल्पना कर सकते हैं कि भविष्य में अत्यधिक उन्नत मानव समाज या उन्नत विज्ञान और प्रौद्योगिकी कैसी दिखेगी। क्या आपको यह देखना याद है कि विज्ञान कथा फिल्मों में भविष्य में लोग किस प्रकार के सेल फोन या लैपटॉप का उपयोग करेंगे? बेशक, यह हर फिल्म में अलग-अलग होता है और यह इस पर निर्भर करता है कि इसे कौन याद रखता है, लेकिन जब भविष्य के लैपटॉप और सेल फोन की कल्पना करते हैं, तो मुझे लगता है कि अधिकांश उत्तर शायद 'पारदर्शी, कागज-पतली टच स्क्रीन' होंगे।

अब, ऐसा क्या है जो डिज़ाइन और प्रौद्योगिकी दोनों के मामले में ऐसे भविष्य के लैपटॉप को संभव बनाता है? यह ग्राफीन है. ग्राफीन को एक अन्य नाम, 'सपनों की सामग्री' के तहत कई वैज्ञानिकों और शोधकर्ताओं का ध्यान और प्यार मिल रहा है। इसे ग्राफीन के कठिन नाम से जाना जाता है, लेकिन सीधे शब्दों में कहें तो, यह आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली पेंसिल में मौजूद ग्रेफाइट से अलग नहीं है। रोजमर्रा की जिंदगी में। ऐसा इसलिए है क्योंकि पेंसिल लेड का मुख्य पदार्थ ग्रेफाइट, ग्रेफीन को जमा करके बनाया जाता है। ग्राफीन एक चौड़ी, पतली प्लेट है जिसमें कार्बन परमाणु एक नियमित हेक्सागोनल छत्ते के आकार में लगातार जुड़े रहते हैं। वास्तव में, ऐसा कहा जाता है कि अतीत में ग्राफीन को स्कॉच टेप, जो आमतौर पर घर पर पाया जाता है, को एक पेंसिल की लीड से जोड़कर और फिर इसे छीलकर एक बहुत पतली परत प्राप्त करने की एक चंचल विधि द्वारा प्राप्त किया गया था। कहा जाता है कि इस विधि को विकसित करने वाली अनुसंधान टीम को 2010 में भौतिकी में नोबेल पुरस्कार मिला था। चूंकि प्रत्येक परमाणु एक नियमित षट्भुज बनाता है, एक कार्बन परमाणु के चार वैलेंस इलेक्ट्रॉनों में से तीन बंधे होते हैं और शेष एक वैलेंस इलेक्ट्रॉन एक मुक्त के रूप में कार्य करता है इलेक्ट्रॉन. यहाँ, स्वप्न उपकरण के रूप में ग्राफीन की प्रशंसा का कारण सामने आया है। वैलेंस इलेक्ट्रॉनों द्वारा बनाए गए छिद्रों के लिए धन्यवाद, जो मुक्त इलेक्ट्रॉनों की तरह व्यवहार करते हैं, इसमें तांबे की तुलना में बहुत बेहतर विद्युत चालकता है, जो वर्तमान में बिजली के तारों के लिए मुख्य सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है। इसके अतिरिक्त, ग्राफीन सिलिकॉन की तुलना में इलेक्ट्रॉनों को तेजी से स्थानांतरित करता है, जो अर्धचालक का एक बहुत महत्वपूर्ण घटक है। ग्राफीन परमाणुओं के बीच मजबूत बंधनों से बनी एक 'परत' है। इसलिए, ग्राफीन की मोटाई 0.2 नैनोमीटर से कम है, जो एक कार्बन परमाणु की मोटाई है। ग्राफीन पारदर्शी और पतला है, लेकिन यह अविश्वसनीय रूप से स्थिर है और सामग्री स्वयं अविश्वसनीय रूप से मजबूत है। कुछ लोग सोच सकते हैं, 'यह इतना मजबूत है कि आसानी से टूट जाएगा।' हालांकि, ग्राफीन नामक यह सामग्री टिकाऊ होती है और इसमें अच्छा लचीलापन होता है, इसलिए यह अच्छी तरह से झुकता है और झुकने से पहले के समान भौतिक और रासायनिक गुणों को बनाए रखता है। सपनों की सामग्री के रूप में यह वास्तव में प्रशंसा के योग्य है, लेकिन यह यहीं समाप्त नहीं होता है। चूँकि ग्राफीन सामग्री की विशेषताएँ और लाभ स्वयं इतने उत्कृष्ट और अद्वितीय हैं, इसलिए इस ग्राफीन का उपयोग अनंत है। ग्राफीन के विद्युत गुणों का उपयोग भविष्य के लैपटॉप या सेल फोन के लिए स्क्रीन के रूप में किया जा सकता है, जैसा कि ऊपर बताया गया है। क्योंकि ग्राफीन में जबरदस्त ताकत और अच्छी लोच है, इसने प्रदर्शन के साथ एक फाइबर बनाया है जो केवलर के लिए अतुलनीय है, वह फाइबर जो वर्तमान बॉडी कवच ​​बनाता है। एक हालिया लेख के अनुसार, ग्राफीन सामग्री की लोच और इसकी पतली मोटाई का लाभ उठाकर एक उच्च दक्षता वाला सौर सेल विकसित किया गया था, जो केवल एक परमाणु के आकार के बारे में है, जिससे प्रकाश आसानी से गुजर सकता है।

हालाँकि ग्राफीन में इतनी अनंत और जबरदस्त क्षमता और उपयोगिता है, फिर भी इसकी सीमाएँ हैं। जैसा कि ऊपर बताया गया है, एक नई सामग्री के रूप में ग्राफीन का मूल्य निंदा से परे है। हालाँकि, ऐसी अद्भुत सामग्री प्राप्त करने की प्रक्रिया में आने वाली तकनीकी और आर्थिक समस्याएँ काफी घातक हैं। सीधे शब्दों में कहें तो, आर्थिक समस्याएं तकनीकी समस्याओं को हल करने और उच्च तकनीक के साथ उच्चतम गुणवत्ता वाला ग्राफीन प्राप्त करने की क्षमता को बाधित कर रही हैं। ग्राफीन उत्पादन की आर्थिक समस्या को हल करने के लिए, हम थोड़ी कम गुणवत्ता का ग्राफीन थोड़ी सस्ती कीमत पर प्राप्त करते हैं। निम्न-गुणवत्ता वाला ग्राफीन इतना अच्छा प्रदर्शन नहीं करता है कि उसे 'स्वप्न सामग्री' कहा जा सके। हालाँकि, ऐसी सीमाओं के बावजूद, ग्राफीन के गुणों ने कई शोधकर्ताओं और वैज्ञानिकों में चुनौती की भावना पैदा की है, और कई लोग ग्राफीन की सीमाओं को दूर करने के लिए शोध कर रहे हैं। इसके कारण, हम ग्राफीन और इसके व्यावसायीकरण के बारे में अक्सर सकारात्मक खबरें सुन रहे हैं। हमें उम्मीद है कि निकट भविष्य में ग्राफीन पर पूरी तरह से कब्ज़ा कर लिया जाएगा और उसका व्यावसायीकरण कर दिया जाएगा, जिससे हम उस भविष्य के एक कदम और करीब आ जाएंगे जिसे हम केवल फिल्मों में देखते हैं।