الجرافين لقيادة الطريق في تطوير الجلد الإلكتروني

وقد ازدادت شعبية الجرافين بسبب مرونته التي تعد أفضل من أكسيد قصدير الإنديوم (ITO). يبلغ سُمك المادة الغنية بالكربون ذرة واحدة فقط، مما يجعلها أنحف مادة في العالم الحقيقي. ومن المفارقات أنه على الرغم من رقة هذه المادة إلا أنها أقوى من الفولاذ بـ 2300 مرة. بالإضافة إلى ذلك، وجد العلماء أن الجرافين أرخص بكثير من أي مادة موصلة أخرى. يأتي الجرافين في الوقت الذي يتوقع فيه نفاد مادة ITO في عام 2017 تقريبًا ويصبح الحصول عليها مكلفًا بشكل متزايد. وقد جعل التوقيت والتوافر والقوة والقدرة على توصيل الكهرباء والنحافة من أهم الاختراعات والاستثمارات الواعدة التي يمكن الإقبال عليها.

يتوق كل مستثمر حريص إلى وضع يده على هذا الاختراع الثمين. فعلى سبيل المثال، بدأت المفوضية الأوروبية بالفعل في وضع خطط لاستثمار ملياري جنيه إسترليني في الجرافين في ظل سيطرة الصين على 70% من هذا المعدن. يُنظر إلى الجرافين على أنه الشيء الكبير التالي لعدد من الأسباب. فهو أسرع 100 مرة في صنع أشباه الموصلات ويمكنه أن يجعل الخطة أخف وزناً بنسبة 70% تقريباً، ومن المتوقع أن يطور الجرافين إلكترونيات أرق وأرخص وأسرع وأكثر وضوحاً ومرونة. بالإضافة إلى ذلك، فإن هذه الإلكترونيات مقاومة للماء ويمكن غمرها في الماء وسيكون للبطاريات عمر أطول. كما يمكن لأجهزة الكمبيوتر والهواتف المصنوعة من الجرافين أن تطوى وتنحني مع القدرة على جعل الأشياء غير مرئية. الجرافين هو مستقبل الجلد الإلكتروني لأن الباحثين أثبتوا أن هذه المادة يمكن أن تتمدد بنسبة 20 في المئة تقريباً مع الاستمرار في توصيل الكهرباء بينما يمكن للسيليكون أن يتمدد بنسبة 1 في المئة فقط.

تستكشف شركات التكنولوجيا مثل سامسونج وسانديسك وآي بي إم ونوكيا خيارات حول كيفية تطوير الجلد الإلكتروني المتين القادم لأجهزتها باستخدام الجرافين. وتتمتع هذه المادة بالقدرة على ابتكار أجهزة آيفون قابلة للارتداء بعمر بطارية يتراوح بين أسبوعين إلى 3 أسابيع، مع السماح للمستخدم بالسباحة أثناء وجوده حول معصمه. إن قدرة المادة على التمدد تجعلها مناسبة للتقنيات القابلة للارتداء. على سبيل المثال، يمكن لأوقية من الجرافين أن تمتد لأكثر من 28 ملعب كرة قدم. كما أنها تنطوي على إمكانية إنتاج أجهزة لوحية وهواتف ذكية رقيقة كالورق ويمكن طيها عندما لا يكون الجهاز قيد الاستخدام. على سبيل المثال، تبحث شركة سامسونج في صناعة ترانزستورات الجرافين التي يمكن أن تمهد الطريق للأجهزة القابلة للارتداء والشاشات المرنة وغيرها من الأجهزة الإلكترونية. ومع ذلك، يجب على المخترعين في مجال الجرافين ضمان حلول بيئية مستدامة بسبب المستويات العالية من الكربون.