Rewolucyjne badania nad grafenem odsłoniły jego zaskakujące zdolności przewodzenia prądu i ciepła, które zadziwiają nawet największych ekspertów. Okazuje się, że ten materiał nie tylko łamie zasady klasycznej fizyki, ale staje się również inspiracją dla badań w dziedzinie astrofizyki oraz termodynamiki czarnych dziur. Jak to możliwe, że jedna warstwa atomów węgla potrafi tak wiele?

Cudowna struktura grafenu

Grafen, odkryty w 2004 roku przez Andrieja Geima i Konstantina Nowosiołowa, składa się z pojedynczej warstwy atomów węgla ułożonych w formie plastra miodu. Naukowcy za to osiągnięcie otrzymali Nagrodę Nobla w 2010 roku, a od tej pory grafen zyskał miano „magicznego” materiału, będąc mocniejszym od stali i przewodzącym prąd lepiej niż miedź. Dziś znajduje zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu i może zrewolucjonizować technologie przyszłości.

Grafen łamie podręcznikowe prawa fizyki!

Najnowsze badania ujawniły, że grafen wykazuje nietypowe zachowania, gdy jego skład elektronowy zostaje dostrojony do tzw. punktu Diraca. W tym stanie materiał nie pełni roli typowego metalu ani izolatora — zachowuje się jak kwantowy płyn, w którym elektrony poruszają się razem jak woda, ale zaledwie sto razy mniej lepka. Naukowcy z Indyjskiego Instytutu Nauki i Narodowego Instytutu Materiałoznawstwa przeprowadzili eksperymenty, które pokazały, że grafen jednocześnie przewodzi ciepło i prąd, łącząc ze sobą te niezwykłe właściwości.

Nowe możliwości badawcze!

Wyniki badań wykazały, że istnieje odwrotna relacja między przewodnictwem elektrycznym a cieplnym, co narusza klasyczne prawo Wiedemanna-Franza. "To niesamowite, że po dwudziestu latach od odkrycia wciąż odkrywamy nowe możliwości grafenu," mówi Arindam Ghosh, jeden z autorów badań. Grafen staje się więc obiecującą platformą do badań z zakresu fizyki wysokich energii oraz astrofizyki, stwarzając wyjątkowe możliwości do badań nad czarnymi dziurami oraz innymi zjawiskami z pogranicza nauki o bardzo wysokich energiach.