گروهی از محققان آمریکایی دریافته‌اند که اکسید گرافن احیا شده می‌تواند تابش‌های مادون قرمز را به‌خوبی جذب نماید. این نتیجه غیرمنتظره می‌تواند در کاربردهای نانوالکترونیکی وسیعی همچون نشرکننده‌های الکترونی به‌کار رود.
جذب مادون قرمز توسط اکسید گرافن
محققان دانشگاه‌های تگزاس و روتگرز دریافته‌اند که اکسید گرافن احیا شده می‌تواند تابش‌های مادون قرمز را به خوبی جذب نماید. این نتیجه غیرمنتظره می‌تواند در کاربردهای نانوالکترونیکی وسیعی همچون نشرکننده‌های الکترونی، حسگرهای دما-مادون قرمز برای دید در شب و جاذب‌های خورشیدی برای جذب نور خورشید به‌کار رود.
گرافن یک صفحه مسطح منفرد از اتم‌های کربن است که به شکل شبکه کندوی عسل آرایش یافته‌اند. از زمان تولید این ماده در سال ۲۰۰۴، ویژگی‌های منحصر به فرد الکترونیکی و مکانیکی آن توجه محققان را به خود جلب کرده است. محققان می گویند شاید این ماده روزی بتواند جایگزین سیلیکون در کاربردهایی همچون ترانزیستورهای بسیار سریع شود. دلیل این امر این است که الکترون های آزاد در گرافن همانند ذرات نسبیتی بدون جرم ساکن (rest mass) عمل می‌کنند. بدین ترتیب این الکترون‌ها می‌توانند با سرعت‌های بسیار بالا در درون ماده حرکت کنند. در حقیقت تحرک پذیری ذاتی حامل‌های بار در گرافن بین ۳۰۰۰-۲۰۰۰۰ cm2V-1s-1است.
تولید ابزارهای واقعی از گرافن به چگونگی کنترل شکل‌گیری «لبه‌ها» در صفحات گرافنی وابسته است. شکل این لبه‌ها (صاف یا ناصاف) تعیین‌کننده ویژگی‌های الکترونیکی این ماده است. افزودن اکسیژن در هر شکل شیمیایی به لبه‌های گرافن برای تولید اکسید گرافن، حالت‌های الکترونی در سطوح فرمی را از بین برده و گرافن را به یک ماده عایق تبدیل می‌کند. این امر به‌طور معمول به‌معنی عدم حضور الکترون‌های آزاد در اکسید گرافن است.
گروه ایوز چابال در دانشگاه تگزاس در دالاس به همراه همکارانشان در دانشگاه روتگرز در نیوجرسی هنگام احیای اکسید گرافن یک طیف جذبی قوی مادون قرمز در ۸۰۰cm-1 مشاهده نمودند. بنابر گفته این محققان چنین جذبی تنها زمانی امکان‌پذیر است که تمام اجزای شیمیایی حاوی اکسیژن از نواحی اطراف لبه‌ها در مناطق معیوب اکسید گرافن زدوده شده و تکه‌های گرافنی تمیز به وجود آیند.
چابال می‌گوید این جذب قوی یک پدیده جدید و منحصر به گرافن بوده و کاربردهایی که برای این پدیده قابل تصور است، بسیار جذاب هستند. این اثر را نمی‌توان با مکانیسم‌های ساده جذب مادون قرمز تفسیر نمود و تنها زمانی اتفاق می افتد که الکترون های آزاد متحرک در اکسید گرافن احیا شده تهییج شوند. چنین چیزی تاکنون اتفاق نیافتاده است.
محققان می‌گویند شاید این پدیده در سامانه های دیگری همچون نانولوله های کربنی بازشده نیز روی دهد. جزئیات این کار در مجله Nature Materials منتشر شده است.
