ما وراء الغرافين- المادّة العجيبة

لطالما تمّ تقدير الغرافين منذ اكتشافه في عام 2004. يتكوّن الغرافين من طبقة “متآصلة” Allotropy (وهي ظاهرة توجد في بعض المواد تؤدي إلى وجودها بصور متعددة نتيجة لاختلاف تركيبها البلوري مع تشابه تركيبها الكيميائي) من الكربون ثنائيّة الأبعاد وخفيفة الوزن. ذهب الباحثون مؤخراً إلى ما وراء هذه المادّة، حيث إنّهم يقومون بتحضير طبقات ثنائية الأبعاد ذات خصائص استثنائيّة كي يتمّ استخدامها في تطبيقات الإلكترونيات القابلة للارتداء وأجهزة الاستشعار وتخزين الطاقة.
معظم المواد ثنائية الأبعاد تمتلك بعض السمات المشتركة، فهي تميل إلى أن تكون مرنة وشفافة ويمكن ضبطها بسهولة أكبر من نظيراتها الأكبر حجماً. تُعتبر بعض هذه المواد موصلات كهربائية، ويُعتبر البعض الآخر عازلاً للكهرباء أو شبه موصل. هناك بعض الأمور غير الواضحة بعد في تعريف المواد ثنائيّة الأبعاد، فنحن لا نعرف تماماً كم يبلغ عدد الطبقات التي يمكن أن يصل إليها سمك هذه المواد؟ وهل يجب أن تكون المواد قائمة بحدّ ذاتها أم لا؟
أحرز الباحثون تقدّماً في صناعة طبقات جديدة رفيعة للغاية وذات خصائص متفاوتة بالرغم من أنّه لم يتم التوصّل إلى إجابات وافية بخصوص الأسئلة سابقة الذكر. تقع هذه الطبقات في خمس مجموعات رئيسية وهي مجموعة المكسينيس MXenes والزينس Xenes والمواد العضوية Organic Materials وفئة جديدة من أشباه الموصلات تدعى ديكالكوجينيدس المعادن الانتقالية Transition Metal Dichalcogenides والنترات Nitrides. تقع هذه المواد في مراحل تطويريّة مختلفة بدءً من مرحلة الفضول المخبري ووصولاً إلى أجهزة العرض.