สถาบันเอ็มไอทีได้ค้นพบวิธีทำให้กราฟีนกลายเป็นตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิห้อง

การวิจัยของนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเอ็มไอทีได้ทำให้เกิดการค้นพบวิธีทำให้กราฟีนกลายเป็นตัวนำยิ่งยวดโดยบังเอิญ นักวิจัยกลุ่มนี้ได้แสดงให้เห็นว่ากราฟีนเมื่อวางทับซ้อนกันสองชั้นที่จัดซ้อนกันในมุมพิเศษมุมหนึ่งจะทำให้กราฟีนนั้นมีคุณสมบัติเป็นตัวนำยิ่งยวด ซึ่งสามารถนำกระแสไฟฟ้าโดยไม่มีความต้านทานใดๆเลยที่อุณหภูมิห้อง

ในปัจจุบันวัสถุที่สามารถมีคุณสมบัติเป็นตัวนำยิ่งยวดได้จะต้องทำงานอยู่ในอุณหภูมิประมาณ -140 ºC ซึ่งทำให้ในทางปฏิบัติไม่สามารถนำมาประยุกต์ใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผลการวิจัยใหม่ได้ถูกตีพิมพ์ในวารสารทางวิชาการสองฉบับในวารสาร nature ผลการวิจัยที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกตื่นเต้นและเป็นที่สนใจเป็นพิเศษเพราะกราฟีนดังกล่าวนี้สามารถให้คุณสมบัติของการเป็นตัวนำยิ่งยวดได้ที่อุณหภูมิห้อง

กราฟีนคือวัสดุที่ประกอบด้วยคาร์บอนบริสุทธิ์ที่มีความหนาเท่ากับขนาดของอะตอมของคาร์บอนเอง  อะตอมของคาร์บอนจะเชื่อมต่อกันเป็นรูปลังผึ่ง นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดลองพบว่าเมื่อนำแผ่นกราฟีนมาวางทับซ้อนกันที่มุมต่างกัน 1.1 องศาก็จะทำให้จะทำให้อิเล็กตรอนสามารถไหลผ่านแผ่นกราฟีนได้โดยไม่มีความต้านทานใดๆเลย ซึ่งเป็นคุณสมบัติของการนำไฟฟ้ายิ่งยวด

ภาพกราฟีนทับซ้อนกันที่มุมต่างกัน 1.1 องศา Credit: MIT researchers

แต่จริงๆ แล้วนักวิทยาศาสตร์ได้รู้มานานพอสมควรถึงคุณสมบัติพิเศษของกราฟีนที่สามารถทำเป็นตัวนำยิ่งยวดได้ ที่ผ่านมาเป็นการดัดแปลงโครงสร้างของอะตอมด้วยสารอื่น ๆ เช่นเมื่อปีที่แล้วนักวิทยาศาสตร์ได้ทำให้กราฟีนเป็นตัวนำยิ่งยวดโดยการเพิ่มอะตอมของแคลเซียมเข้าไป แต่นี่เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์สามารถทำให้กราฟีนเป็นตัวนำยิ่งยวดโดยใช้กราฟีนบริสุทธิ์ในรูปตามธรรมชาติของมัน

ผลการทดลองนี้ยังอาจต้องมีการทดลองอื่นๆเพื่อการยืนยัน และถ้าได้ผลดังกล่าวจริงในอนาคตเราอาจจะเห็นการนำกราฟีนมาใช้ทำเป็นตัวนำยิ่งยวดที่สามารถประยุกต์ใช้งานในด้านต่าง ๆ ได้อย่างมากหมาย โดยเฉพาะเมื่อนำมาใช้ในอุปกรณ์ไฟฟ้า อิเล็คโทรนิก และคอมพิวเตอร์จะทำให้ประสิทธิภาพของระบบนั้นดีมากขึ้นอย่างมหาสาร

 


 

ที่มาวารสารทางวิชาการ nature 26160 และ nature 26154

 

error: กด RightClick แทน