विज्ञानविश्‍व : ग्राफिनचे उपयोग 

मेघश्री दळवी 

गेल्या काही वर्षांमध्ये उद्योगधंद्यामध्ये ग्राफिनचा बराच वापर होऊ लागला आहे. पाण्याच्या शुद्धीकरणाचे फिल्टर्स, सेन्सर्स, विमानं, सोलर पॅनेल्स, इलेक्‍ट्रॉनिक घटक, सुपर कपॅसिटर्स यासोबत ग्राफिनचे इतर हटके उपयोगदेखील आता समोर येत आहेत.

-Ads-
दैनिक प्रभातचे फेसबुक पेज लाईक करा

ग्राफिन म्हणजे ग्राफाईटचं अतिपातळ असं पटल. ग्राफाईट मुळात कार्बनच. तेव्हा ग्राफिन हे केवळ एक वा दोन अणू इतकीच जाडी असलेलं कार्बनचं पटल म्हणता येईल. ग्राफिनचे दहा लक्ष थर रचल्यावर त्यांची जाडी फार फार तर एका केसाइतकी होईल इतकं ते पातळ असतं. ग्राफिनची ताकद पोलादाच्या 200 पट असते. ते अत्यंत लवचिक व पारदर्शक आहे. त्यामुळे ग्राफिनचा वापर अनेक प्रकारे करता येतो.

युनिवर्सिटी ऑफ मॅंचेस्टरच्या प्रा. आंद्रे गेम आणि प्रा. कोस्त्या नोवोस्लेव यांनी 2004 मध्ये पहिल्यांदा ग्राफाईटपासून ग्राफिन वेगळं केलं. त्यासाठी त्यांना 2010 चा भौतिकशास्त्रातला नोबेल पुरस्कार मिळालेला आहे. ग्राफिनचं पेटंट युनिवर्सिटी ऑफ मॅंचेस्टरकडे आहे. पण ग्राफिनवरचं संशोधन जगात अनेक ठिकाणी होत आहे. रंगात ग्राफिन वापरून भिंतीवर एक मजबूत थर दिला तर वातावरणातील धूळ, आर्द्रता, आणि प्रदूषण यांच्यापासून भिंतींचा बचाव करता येतो. ब्रिटनमधल्या एका कंपनीने असा रंग आता बाजारात आणला आहे. तर कॅनडामधील एक कंपनी ग्राफिनयुक्‍त रंग जहाजांना देऊन त्यांना गंज चढण्यापासून वाचवत आहे. अलीकडेच केसांसाठी वापरल्या जाणाऱ्या हेयर डायमध्ये ग्राफिन वापरण्याचा प्रयोग नॉर्थ-वेस्टर्न युनिव्हर्सिटीमध्ये झाला आहे. कोणतीही हानिकारक रसायनं न वापरता हा ग्राफिन डाय लावता येईल.

ब्रिटनमध्ये बुटांच्या रबरी तळामध्ये ग्राफिन घालण्यात येत आहे. त्यामुळे तळवे मजबूत होतील आणि वेडेवाकडे झिजणार नाहीत. बूट टिकतीलदेखील जास्त. एका इटालियन कंपनीने बुटांच्या आतमध्ये ग्राफिनचा वापर करून ते जंतुविरहीत करण्याचा चंग बांधला आहे. बूट, सॉक्‍स यांना वास येण्याच्या पुरातन समस्येवर ग्राफिन हे उत्तर आहे. कोलंबिया युनिव्हर्सिटीत ग्राफिनचे दिवे बनवण्यावर संशोधन सुरू आहे. ग्राफिनची अतिसूक्ष्म तार दोन इलेक्‍ट्रोडमध्ये बसवली तर ती 2500 अंश सेल्शियसपर्यन्त तापमान सहन करून प्रखर प्रकाश देऊ शकते. एलईडी दिव्यांच्या तुलनेत हे दिवे विजेची 10 टक्‍के बचत करू शकतात; त्यांचा उत्पादन खर्चही कमी आहे. एका ब्रिटिश कंपनीने एलईडी दिव्यांच्या तंतूवर ग्राफिनचा थर देऊन त्यांची कार्यक्षमता 10 टक्‍क्‍यांनी वाढवली आहे.

युनिव्हर्सिटी ऑफ मॅसाच्युसेट्‌समध्ये ग्राफिनचा थर दिलेली बुलेटप्रूफ जाकीटं तयार केली आहेत. नेहमीच्या जाकिटांपेक्षा ती वजनाने हलकी, जास्त लवचिक आहेत. अनेक ठिकाणी रेडियो फ्रिक्वेन्सी आयडेंटिफिकेशनचा (आरएफआयडीचा) वापर ट्रॅकिंगसाठी, म्हणजे वस्तूंच्या नोंदी ठेवण्यासाठी होतो आहे. यात बाहेरून आरएफआयडी टॅग लावला, तर तो निसटण्याची शक्‍यता असते. ते टाळण्यासाठी थेट वस्तूवरच असा टॅग कोरता येईल का, याचा विचार सुरू आहे. मात्र, असा कोरलेला टॅग काही काळाने नष्ट होणे आवश्‍यक आहे. यासाठी ग्राफिन वापरून पाहण्यात येत आहे. कपडे, फळं, इतर अन्नपदार्थ यांच्यावर असे ग्राफिन टॅग कोरले तर कोणतीही हानी पोचत नाही, याची चाचणी राइस युनिव्हर्सिटीत यशस्वीपणे पार पडली आहे.

संगणकशास्त्रात रोज नवनवी तंत्रं आजमावून पाहिली जातात. सिलिकॉन ट्रांझिस्टरच्या जागी ग्राफिन ट्रांझिस्टरचा वापर करून पाहण्यात आला आहे. हे तंत्रज्ञान रुळलं तर संगणक रचना आमूलाग्र बदलेल. अतिसूक्ष्म होईल. त्यामुळे अनेक संगणकतज्ज्ञांचं लक्ष या दिशेने लागून राहिलं आहे. अवघ्या 14 वर्षांपूर्वी मिळालेला हा पदार्थ आयुष्य बदलून टाकणार आहे!

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Enable Google Transliteration.(To type in English, press Ctrl+g)