یکی از امیدهای محققان، استفاده از گرافن در دستگاه‌های الکترونیکی است. با توجه به هدایت الکتریکی گرافن و سرد شدن ساده‌ی آن، این ماده گزینه‌ی مناسبی برای سیلیکون محسوب می شود. اخیراً یک گروه تحقیقاتی به بررسی رفتار بحرانی در گرافن پرداخته‌است.
مشاهده‌ی رفتار بحرانی در گرافن
یکی از امیدهای محققان، استفاده از گرافن در دستگاه‌های الکترونیکی است. با توجه به هدایت الکتریکی گرافن و سرد شدن ساده‌ی آن، این ماده گزینه‌ی مناسبی برای سیلیکون محسوب می شود؛ اما برخی از خواص آن مانند کنترل جریان الکترونی، برای دانشمندان مبهم است. اخیراً یک گروه تحقیقاتی به بررسی رفتار بحرانی در گرافن پرداخته‌است.
در مسیر درک بهتر ویژگی‌های گرافن، دکتر فرتیک، استاد دانشگاه ایندیانا، و همراه همکارش از دانشگاه کنتاکی به توسعه‌ی یک روش محاسباتی پرداخته‌اند که با آن می‌توان برخی از رفتارهای گرافن را بررسی کرد
در مرحله‌ی انتقال فاز سیستم‌های مختلف، نقطه‌ای به نام نقطه‌ی بحرانی وجود دارد که رفتار ماده در آن نقطه غیر معمول است. در مورد گرافن نیز نقطه‌ی بحرانی وجود داشته و محاسبات نشان می‌دهد که بدون نیاز به تنظیم شاخص‌های مختلف می‌توان به این نقطه رسید. در واقع به کمک برهم‌کنش الکترونی می‌توان به‌طور طبیعی گرافن را به نقطه‌ی بحرانی رساند؛ البته تاکنون استفاده از این برهم‌کنش بسیار مشکل بوده‌است. به عقیده‌ی فرتیک، در بسیاری از مدل‌های رفتاری گرافن، برهم‌کنش موجود بین الکترون‌ها نادیده گرفته شده‌است که این امری بسیار عجیب است؛ چرا که محاسبات حاکی از اهمیت برهم‌کنش الکترون در گرافن است.
فرتیک و همکارانش امیدوارند که با امکان بررسی رفتار بحرانی در گرافن بتوانند پرده از اسرار گرافن بردارند. محاسبات دقیق دانسیته‌ی الکترون در اطراف ناخالصی‌های موجود در گرافن، می‌تواند منجر به مشاهده‌ی رفتار بحرانی این ماده شود. در حین تولید گرافن سعی می‌شود تا از ورود ناخالصی جلوگیری شود؛ اما وجود آنها اجتناب‌ناپذیر است؛ بنابراین الکترون با آنها برهم‌کنش داده و اگر به توزیع بار اطراف این ناخالصی‌ها دقت شود می‌توان رفتار بحرانی را در آن دید. این کار با میکروسکوپ‌های روبشی امکان‌پذیر است. میکروسکوپ روبشی برای مشاهده‌ی نانوساختارها و این ناخالصی‌ها به کار می‌رود، با این حال این دستگاه برای پروژه‌ی این گروه، رزولوشن کافی نداشت؛ بنابراین آنها از مدلی استفاده کردند که دارای رزولوشن مناسب بود و پیش از این برای چنین کاری استفاده نشده بود. فرتیک معتقد است اگر دانشمندان با مشاهده‌ی رفتار بحرانی گرافن، می‌توانند به برخی از سؤالات پیرامون این ماده پاسخ دهند؛ برای مثال با مطالعه‌ی این رفتار می‌توان به کنترل ویژگی‌های الکترونیکی گرافن امیدوار بود و در نتیجه یک گام به جای‌گزینی سیلیکون با گرافن نزدیک‌تر شد
نتایج کار این گروه در نشریه‌ی Physical Review Letters به چاپ رسیده‌است.
