ခုတလော နည်းပညာ သတင်းတွေမှာ နာမည်ကြီး နေတဲ့ စိန်ထက်တောင် မာတယ် ဆိုတဲ့ ဂရပ်ဖင်း အကြောင်း ကြားမိမှာပါ။ ဒါပေမယ့် ဒီ ဂရပ်ဖင်းဟာ ဘယ်လို ပစ္စည်း မျိုးလဲ။ လူတွေ ပြောနေကြသလို စိန်ထက်ရော တကယ်ပဲ ပိုမာသလား။
ဂရပ်ဖင်း ဆိုတာ စိန်လိုပဲ ကာဗွန်နဲ့ ပြုလုပ်ထားတဲ့ ဒြပ်ပစ္စည်း တစ်မျိုး ဖြစ်ပါတယ်။ ဟုတ်ပါတယ်။ စိန်ဆိုတာ တကယ်တော့ မီးသွေးခဲ တွေလို ကာဗွန် တုံး တွေပါ။
ဒါပေမယ့် မီးသွေးလို ပွယောင်းယောင်း ဖြစ်မနေပဲ ဖိအားနဲ့ အပူချိန်ကြောင့် ကာဗွန် အက်တမ်တွေ တစ်ခုနဲ့ တစ်ခု ကြားလပ် မရှိအောင် ချိတ်ဆက်မိသွားပြီး အလွန် မာတဲ့ ဒြပ်ပစ္စည်း တစ်ခု ဖြစ်လာတာ ဖြစ်ပါတယ်။
ဂရပ်ဖင်းဆိုတာ
ဂရပ်ဖင်းက စိန်လိုပဲ ကာဗွန် အက်တမ်တွေ ချိတ်ဆက်ပြီး ဖြစ်လာတာပါ။ ဒါပေမယ့် သူက စိန်လို မျက်နှာပြင် ၃ ခုနဲ့ 3D မဟုတ်ပဲ မျက်နှာပြင် နှစ်ခုထဲ ပါတဲ့ 2D ဖွဲ့စည်းပုံ ဖြစ်နေပါတယ်။
တကယ်တော့ ဂရပ်ဖင်း ဆိုတာ အထူးအဆန်းတော့ မဟုတ်ပါဘူး။ ဒီ ဂရပ်ဖင်း အချပ်တွေကို ထပ်လိုက်ရင် ရလာတဲ့ အရာဝတ္ထုကို ကျွန်တော်တို့ ကောင်းကောင်း သိပါတယ်။ ခဲတံ တွေမှာ သုံးတဲ့ ခဲဆံ လုပ်တဲ့ ဂရပ်ဖိုက် (Graphite) ဆိုတာ ဂရပ်ဖင်းတွေ ထပ်ထားတာပဲ ဖြစ်ပါတယ်။
ခန နေပါအုံးဗျာ။ ပြောတော့ ဂရပ်ဖင်း က စိန်ထက် ပိုမာတယ်ဆို။ ဒါပေမယ့် ခဲ့ဆံက ဂရပ်ဖိုက်က ပျော့ပျော့ လေးနော်။ လက်နဲ့ ချိုးရင်တောင် ကျိုးသွားတဲ့ဟာ။ ဘယ်လိုလုပ် စိန်ထက် မာနေ ရတာလဲ။
ဒီနေရာမှာ မြန်မာလို ဘာသာပြန်တဲ့ သူတွေရဲ့ ဘာသာပြန် မကျွမ်းကျင် မှု (သို့) တမင် လူစိတ်ဝင်စားအောင် ရေးသားမှု ကိုပဲ အပစ်တင် ရမယ် ထင်ပါတယ်။ အင်္ဂလိပ်မှာ “Strongest material” လို့ ရေးတာကို မြန်မာလို ပြန်တဲ့ သူတွေက “အမာကျောဆုံး” ဆို ပြန်လိုက် ကြရာက အမာဆုံး ဆိုတဲ့ စိန်ထက် မာတယ်ဆိုပြီး ဖြစ်သွားရ တာပါ။
ဒီနေရာမှာ ဂရပ်ဖင်းရဲ့ “Strongest material” ဆိုတာဟာ မာကျောတာကို ဆိုလိုတာ မဟုတ်ပါဘူး။
ဂရပ်ဖင်း နဲ့ ကျစ်ထားတဲ့ ကြိုးမျှင် သေးသေးလေးကို အားနဲ့ ဆွဲတဲ့ အခါ ပြတ်သွားအောင် အားထုတ်ရတာဟာ အခြား ဒြပ်ပစ္စည်း တွေနဲ့ လုပ်ထားတဲ့ အမျှင်လေးတွေကို ပြတ်အောင် ဆွဲဖို့ အားထုတ်ရတာထက် ပိုများပါတယ်။
ဥပမာ ဂရပ်ဖင်း ကြိုးမျှင် သေးသေးလေးဟာ သံမဏီ ကြိုးမျှင်ထက် ၆ ဆ ပိုပြီး များတဲ့ အားနဲ့ ဆွဲတဲ့အားကို ခံနိုင်ပါတယ်တဲ့။
ဒီနေရာမှာ ကြိုးမျှင် သေးသေးလေး ဆိုတာက အချင်း မိုက်ကရိုမီတာ အနည်းငယ်သာ ရှိတဲ့ ကြိုးမျှင်လေး တွေကို ပြောတာ ဖြစ်ပါတယ် (မိုက်ကရိုမီိတာ ဆိုတာက တစ် မီတာရဲ့ အပုံ ၁ သန်း ပုံတစ်ပုံ ရှိတဲ့ အတိုင်းအတာ ဖြစ်ပါတယ်။) ဒီလောက် သေးတဲ့ ကြိုးမျှင်လေးရဲ့ ခံနိုင်အားဟာ ကမ္ဘာပေါ်မှာ အကောင်းဆုံး ခံနိုင်ရည် အရှိဆုံး လို့ ဆိုကြပါတယ်။
ဒီတော့ “Strongest material” ဆိုတာက မာကြော တာကို ပြောတာ မဟုတ်ပဲ ဆွဲအား ခံနိုင်တာ၊ ဆုတ်ဖြဲတဲ့ဒါဏ် ခံနိုင်တာ ကို ဆိုလိုတာ ဖြစ်ပါတယ်။ မာကျောမှု အစား ခံနိုင်ရည်အား အကောင်းဆုံး လို့ ပြောတာ ပို အဓိပ္ပါယ် ရှိမယ် ထင်ပါတယ်။ (Strongest ဆိုတာကလဲ သေချာ ထိန်းချုပ်ထားတဲ့ ဓါတ်ခွဲခန်း အခြေအနေ အောက်မှာ စမ်းသပ် ထားတာ ဖြစ်ပါတယ်။ ဓါတ်ခွဲခန်း အပြင်ပ မှာတော့ ဒီလောက် ဆွဲအား ခံချင်မှ ခံနိုင်မှာ ပေါ့လေ။)
ဂရပ်ဖင်းရဲ့ဖွဲ့စည်းပုံ
ဂရပ်ဖင်းရဲ့ ထူးခြားတဲ့ ဖွဲ့စည်း တည်ဆောက်ပုံ၊ အပူ ခံနိုင်မှု နဲ့ လျှပ်စစ်သံလိုက် ဂုဏ် သတ္တိ တွေကြောင့် သူ့ကို အင်ဂျင်နီယာတွေ အကြား စိတ်ဝင်စားမှု တိုးပွား လာနေပါတယ်။ အထူးသဖြင့် အနာဂါတ် နည်းပညာ တွေမှာ ဂရပ်ဖင်းကို အသုံးပြုဖို့ အလေးထား လေ့လာနေ ကြပါတယ်။
ဂရပ်ဖင်းကို ကာဗွန် အက်တမ် တစ်မျိုးထဲ နဲ့ပဲ တည်ဆောက် ထားတာပါ။ ဂရပ်ဖင်း မှာ ပါတဲ့ ကာဗွန် အက်တမ်တိုင်းဟာ အခြား ကာဗွန် အက်တမ် ၃ လုံးစီနဲ့ ခိုင်မြဲစွာ တွဲဆက် နေပါတယ်။
ဒီလို တွဲဆက်နေ တဲ့အတွက် ရလာတာ ကတော့ ပျားအိမ်ကွက်လို ၆ မြှောင့်ပုံ အကွက်တွေပဲ ဖြစ်ပါတယ်။
ဒီပုံစံဟာ စိန် ထဲက ကာဗွန် အက်တမ်တွေ တွဲဆက်နေ ပုံနဲ့ ခပ်ဆင်ဆင် တူပါတယ်။ စိန်နဲ့ ကွာခြားတာက စိန်မှာ ပါတဲ့ ကာဗွန်အက်တမ်တွေက အခြား ကာဗွန် အက်တမ် ၄ လုံးစီနဲ့ တွဲချိတ်နေ တာပဲ ဖြစ်ပါတယ်။ နောက်ပြီး စိန်က ၃ ဖက်မြင် 3D ဖြစ်ပြီး ဂရပ်ဖင်း ကတော့ စာရွက်လို တစ်လွှာထဲ ရှိတဲ့ နှစ်ဖက်မြင် 2D ဖွဲ့စည်းပုံပဲ ဖြစ်ပါတယ်။
ဒီလို ကာဗွန် အက်တမ်တိုင်းက အခြား ကာဗွန် အက်တမ် ၃ လုံးနဲ့ ခိုင်မြဲစွာ ချိတ်ဆက်ထားတဲ့ အတွက် ဒီ ကာဗွန် အက်တမ် တွေကို တစ်ခုခြင်းစီ ပြုတ်ထွက်သွားအောင် လုပ်ဖို့ အလွန် ခက်ခဲပါတယ်။ အထူး သဖြင့် ဆွဲအားဒါဏ် ခံနိုင်ရည်မှာ အခြား ဒြပ်စင် / ဒြပ်ပေါင်း / သတ္တုစပ် တွေထက် ပိုပြီး ခိုင်မာတာကို တွေ့ရှိကြရပါတယ်။
ဥပမာ အပေါ်က ပြောခဲ့ သလိုပဲ ဂရပ်ဖင်း ကြိုးမျှင်လေးရဲ့ ခံနိုင်ရည် အားဟာ ဓါတ်ခွဲခန်းမှာ အထူး ထုတ်ထားတဲ့ အရွယ်အစားတူ စတီး ကြိုးမျှင်ရဲ့ ခံနိုင်ရည် အားထက် ၆ ဆ ပိုသာတယ်လို့ ဆိုပါတယ်။
အကယ်လို့ စက်မှု လုပ်ငန်းသုံး စက်ရုံထုတ် စတီးကြိုးမျှင်နဲ့ ယှဉ်မယ်ဆို ဂရပ်ဖင်းရဲ့ ခံနိုင်ရည် အားဟာ အဆ ရာချီ သာတယ်လို့ သိပ္ပံ သုတေသန စမ်းသပ်မှုတွေ အရ သိရပါတယ်။
ဆက်စပ်ဆောင်းပါး – Graphene နဲ့ စမ်းသပ် လမ်းခင်း
ဂရပ်ဖင်း၏အခြားဂုဏ်သတ္တိများ
ဂရပ်ဖင်းရဲ့ နောက်ထပ် အားသာချက် ကတော့ ၆ မြှောင့်ပုံ ဖွဲ့စည်းပုံဟာ ပုံစံ အမျိုးမျိုးကို ပြောင်းလဲ ဒီဇိုင်းထုတ်လို့ ရတာပဲ ဖြစ်ပါတယ်။
ဥပမာ ဂရပ်ဖင်းကို အချပ်လိုက် အသုံးပြုနိုင် သလို ဘောလုံးလို လုံးအောင်လဲ ပြုလုပ်လို့ ရပါတယ်။ ဒီလို မဟုတ်ပဲ အလွန် သေးငယ်တဲ့ နာနိုပြွန်ချောင်း (Nanotube) လေးတွေ အဖြစ် ဖန်တီးပြီးလဲ အသုံးပြုလို့ ရပါတယ်။
ဒီ ဂုဏ်သတ္တိကြောင့် ဂရပ်ဖင်းကို အလွန် သေးငယ်တဲ့ နာနို စက်ရုပ် တွေနဲ့ နာနို နည်းပညာ တွေမှာ သုံးစွဲဖို့ အလေးထား သုတေသန ပြုနေကြပါတယ်။
ကာဗွန် အက်တမ်မှာ အီလက်ထရွန် အလွတ် ၄ လုံး ပါရှိပါတယ်။ ဂရပ်ဖင်းမှာ ဒီ အီလက်ထရွန် ၄ လုံးထဲက ၃ လုံးကို အခြား ကာဗွန် အက်တမ်တွေနဲ့ တွဲချိတ်ဖို့ အသုံးပြု ထားပါတယ်။ ဒါ့ကြောင့် ဂရပ်ဖင်းကို တည်ဆောက်ထားတဲ့ ကာဗွန် အက်တမ်တိုင်ဟာ အီလက်ထရွန် အလွတ် တလုံး ကျန်နေပါတယ်။
ဒီလို အီလက်ထရွန် အလွတ် တစ်လုံးစီ ရှိနေတဲ့ အတွက် ဂရပ်ဖင်းဟာ ကာဗွန် ဖြစ်ပေမယ့် လျှပ်စစ်ဓါတ်အား သယ်ဆောင်နိုင် စွမ်းအား အလွန်မြင့်ပါတယ်။ ဒါ့ကြောင့်လဲ နောင်အနာဂါတ် အီလက်ထရောနစ် ပစ္စည်းတွေမှာ ဂရပ်ဖင်းကို အစားထိုး အသုံးပြု သွားနိုင်မယ်လို့ ဆိုပါတယ်။
နောက်ပြီး ဂရပ်ဖင်းဟာ ရေလုံပါတယ်တဲ့။ သူ့ ၆ မြှောင့်ကွက် တွေကြားက ရေ မဖြတ်နိုင်ပါဘူး။ ရေတင် မကပါဘူး၊ အခြား အရည် အမျိုးမျိုးနဲ့ ဓါတ်ငွေ့ အမျိုးမျိုးလဲ မဖြတ်နိုင် ကြပါဘူး။
ဂရပ်ဖင်းကို ရေ မဖြတ်နိုင်ရုံတင် မကဘူး ဂရပ်ဖင်းဟာ ရေကိုလဲ လာမကပ်အောင် တွန်းနိုင်စွမ်း ရှိပါတယ်။ ဒါပေမယ့် တချိန်ထဲမှာ ဂရပ်ဖင်း အလွှာဟာ အလင်းပေါက်ပါတယ်။ ဒီ စွမ်းရည်ကြောင့် ဂရပ်ဖင်းကို အရည် အမျိုးမျိုးနဲ့ အသုံးချရတဲ့ စက်မှု လုပ်ငန်းတွေမှာ အကြီးအကျယ် သုံးစွဲလာကြလိမ့်မယ်လို့ ဆိုပါတယ်။
ဂရပ်ဖင်းကိုဘယ်လိုရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သလဲ
ဂရပ်ဖင်း အလွှာတွေနဲ့ ဖွဲ့စည်းထားတဲ့ ဂရပ်ဖိုက်ကို ရှာတွေ့ခဲ့တာ ကြာပါပြီ။ ဒါပေမယ့် ဂရပ်ဖိုက်ကို ဘယ်လို ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက် ထားသလဲ ဆိုတာကိုတော့ သိပ္ပံ ပညာရှင်တွေ မသိခဲ့ ကြပါဘူး။
၁၉၄၇ မှာတော့ သိပ္ပံ ပညာရှင် တွေဟာ ဂရပ်ဖိုက်ရဲ့ လျှပ်ကူးစွမ်းရည်ကို ရှင်းပြဖို့ ကြိုးစားရင်း ဂရပ်ဖင်းရဲ့ ဖွဲ့စည်းပုံကို ရှာဖွေ တွေ့ရှိ ခဲ့ကြပါတယ်။ ဒါပေမယ့် ဂရပ်ဖိုက် ကနေ ဂရပ်ဖင်း အလွှာတွေ အဖြစ် ခွာထုတ်ဖို့ ကြိုးစားမှုတွေ ကတော့ မအောင်မြင် ခဲ့ပါဘူး။
၂၀၀၄ ခုနှစ်မှာ ပထမဆုံး အကြိမ်အဖြစ် ဓါတ်ခွဲခန်းမှာ ဂရပ်ဖိုက် ကနေ ဂရပ်ဖင်းကို အောင်မြင်စွာ ထုတ်လုပ်နိုင်ခဲ့ပါတယ်။ ဒါပေမယ့် ထုတ်လုပ်ရရှိတဲ့ ပမာဏဟာ သုတေသန စမ်းသပ်မှု အတွက် လုံလောက်ရုံ ပမာဏပဲ ရရှိခဲ့ ပါတယ်။
(သူတို့ ထုတ်တဲ့ နည်းက ပလတ်စတစ် တိပ်ကို အသုံးပြုပြီး ဂရပ်ဖိုက် ကနေ ဂရပ်ဖင်းကို တစ်လွှာချင်း ခွာထုတ်တဲ့နည်း ဖြစ်ပါတယ်။ ဒီ တီထွင်မှု အတွက် တီထွင်တဲ့ သိပ္ပံ ပညာရှင်တွေ နိုဘယ်ဆု ချီးမြှင့်ခြင်း ခံခဲ့ရ ပါတယ်။)
လက်ရှိမှာ သိပ္ပံပညာရှင် တွေဟာ ဂရပ်ဖင်း အမြောက်အများကို အချိန် တို အတွင်း ဈေးသက်သက်သာသာနဲ့ ထုတ်လုပ်ပေးနိုင်မယ့် နည်းလမ်းများကို သုတေသနပြု ရှာဖွေလျှက် ရှိကြပါတယ်။
Reference: What Is Graphene? | Science Alert