០១ទិដ្ឋភាពទូទៅ៖ តើក្រាហ្វែនជាអ្វី?

ក្រាហ្វែន (graphene) គឺជាស្រទាប់អាតូមកាបូនតែមួយ ដែលភ្ជាប់គ្នាតាមរបៀបចំណង sp2 រៀបចំជាបណ្តាញឆកោណដូចឆ្នាំងឃ្មុំ (honeycomb lattice)។ វាមិនមែនជាសារធាតុថ្មីទេ — ក្រាហ្វិតធម្មតា (ដូចដុំខ្មៅដៃ) តាមពិតគឺជាស្រទាប់ក្រាហ្វែនរាប់លានស្រទាប់ជាន់គ្នា ភ្ជាប់គ្នាដោយកម្លាំង van der Waals ខ្សោយ។ អ្វីដែលថ្មីគឺសមត្ថភាពញែកយកស្រទាប់តែមួយចេញ ហើយវាស់ស្ទង់លក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វាដាច់ដោយឡែក — ការស្រាវជ្រាវនេះក៏បើកផ្លូវឱ្យយល់ពីវត្ថុធាតុកាបូនផ្សេងទៀតដូចជា fullerene (ក្រាហ្វែនរុំជាបាល់) និង carbon nanotube (ក្រាហ្វែនរមូរជាបំពង់) ជាដឹមរបស់គ្រួសារកាបូនតែមួយ។

ពាក្យ «វត្ថុធាតុពីរវិមាត្រ» (2D materials) មិនមានន័យថាវាគ្មានកម្រាស់ទាល់តែសោះនោះទេ — ក្រាហ្វែនមានកម្រាស់ប្រហែល ០,៣៤ ណាណូម៉ែត្រ (មួយអាតូម)។ ពាក្យនេះសំដៅលើការពិតថា ស្ទើរតែអាតូមទាំងអស់ក្នុងសន្លឹកនោះស្ថិតនៅលើ «ផ្ទៃ» របស់វា ខុសពីវត្ថុធាតុបីវិមាត្រធម្មតា ដែលអាតូមភាគច្រើននៅខាងក្នុងដុំ។ លក្ខណៈនេះហើយបណ្តាលឱ្យអេឡិចត្រុងក្នុងក្រាហ្វែនធ្វើចលនាដូចភាគល្អិតគ្មានម៉ាស់ (Dirac fermions) ជាបាតុភូតកង់ទិចដ៏កម្រ ដែលមិនអាចសង្កេតឃើញក្នុងវត្ថុធាតុបីវិមាត្រធម្មតាបានឡើយ។

មុនឆ្នាំ ២០០៤ អ្នកបញ្ញវន្តជាច្រើនគិតថា ការញែកគ្រីស្តាល់ពីរវិមាត្រពិតប្រាកដ ស្ថិតស្ថេរនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ជាការគ្មានលទ្ធភាព — ផ្អែកលើទ្រឹស្តីរបស់ Lev Landau និង Rudolf Peierls ក្នុងទសវត្សរ៍ ១៩៣០ ដែលទស្សន៍ទាយថា ចលនាកម្ដៅនឹងបំផ្លាញរបៀបរៀបចំអាតូមរបស់សន្លឹកពីរវិមាត្រណាមួយ។ អ្វីដែលបានពន្យល់ក្រោយមកគឺ ក្រាហ្វែនពិតប្រាកដមិនមែនសុទ្ធតែសំប៉ែតទាំងស្រុងទេ — វាមានរលកអញ្ចាញអញ្ជល់ថ្នាក់ណាណូម៉ែត្រ ដែលជួយធ្វើឱ្យរចនាសម្ព័ន្ធនេះមានស្ថេរភាពនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។

០២ការញែកដាច់ និងរង្វាន់ណូបែល ២០១០

ការញែកក្រាហ្វែនកើតឡើងនៅសាកលវិទ្យាល័យ Manchester ក្នុងអន្លើនៃវប្បធម៌ស្រាវជ្រាវពិសេសរបស់មន្ទីរពិសោធន៍លោក Geim — «ការពិសោធន៍ថ្ងៃសុក្រយប់» ដែលអនុញ្ញាតឱ្យសាកល្បងគំនិតហួសពីគម្រោងផ្លូវការ។ វិធីសាស្ត្រដែលប្រើហៅថា mechanical exfoliation ដោយប្រើសំបុត្រកាវធម្មតាបិទ-ដកជាន់ដុំក្រាហ្វិតម្តងហើយម្តងទៀត រហូតដល់សន្លឹកស្តើងបំផុតត្រូវផ្ទេរទៅលើផ្ទៃស៊ីលីខុនអុកស៊ីត ដើម្បីឱ្យកម្រិតកម្រាស់តែមួយអាតូមអាចមើលឃើញក្រោមមីក្រូទស្សន៍អុបទិកតាមភាពផ្ទុយពណ៌ខ្សោយ។

លទ្ធផលការពិសោធន៍នេះបោះពុម្ពផ្សាយក្នុងទស្សនាវដ្តី Science ខែតុលា ឆ្នាំ ២០០៤ ក្រោមចំណងជើង «Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films» ដឹកនាំដោយ Konstantin Novoselov និង Andre Geim ដែលបង្ហាញភស្តុតាងដំបូងគេថា ក្រាហ្វែនតែមួយស្រទាប់ អាចទាញយក និងវាស់ស្ទង់ឥទ្ធិពលកម្លាំងអគ្គិសនីបានពិតប្រាកដ — មិនមែនគ្រាន់តែជាការគិតទ្រឹស្តីទេ។ ថ្ងៃទី ៥ តុលា ២០១០ បណ្ឌិត្យសភាវិទ្យាសាស្ត្រព្រះរាជាណាចក្រស៊ុយអែត បានប្រកាសរង្វាន់ណូបែលផ្នែករូបវិទ្យាដល់លោកទាំងពីរ «សម្រាប់ការពិសោធន៍ដ៏ជោគជ័យទាក់ទងនឹងវត្ថុធាតុពីរវិមាត្រក្រាហ្វែន» តាមសេចក្តីប្រកាសផ្លូវការរបស់ NobelPrize.org។ Novoselov ជាអ្នកឈ្នះរង្វាន់ណូបែលផ្នែករូបវិទ្យាវ័យក្មេងជាងគេទីពីរក្នុងប្រវត្តិសាស្ត្រនៅពេលទទួលរង្វាន់ (អាយុ ៣៦ ឆ្នាំ)។

០៣លក្ខណៈសម្បត្តិដែលបានវាស់ក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍

ចាប់តាំងពីឆ្នាំ ២០០៤ ក្រុមស្រាវជ្រាវជាច្រើននៅសកលលោក បានវាស់ស្ទង់លក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ក្រាហ្វែនដោយប្រើឧបករណ៍ជាក់លាក់ (AFM nanoindentation, Raman spectroscopy) ហើយបោះពុម្ពផ្សាយក្នុងទស្សនាវដ្តីមានការត្រួតពិនិត្យដោយអ្នកជំនាញ។ តួលេខទាំងនេះខុសពីការអះអាងទីផ្សារ — សុទ្ធតែជាទិន្នន័យវាស់ស្ទង់ផ្ទាល់លើសំណាកគំរូល្អបំផុតក្នុងលក្ខខណ្ឌមន្ទីរពិសោធន៍ដ៏តឹងរឹង។

កម្លាំងទាញ៖ ក្រុមស្រាវជ្រាវនៅសាកលវិទ្យាល័យ Columbia ដឹកនាំដោយសាស្ត្រាចារ្យ James Hone បោះពុម្ពក្នុង Science ឆ្នាំ ២០០៨ (Lee, Wei, Kysar & Hone) វាស់ស្ទង់កម្លាំងទាញខាងក្នុង (intrinsic strength) របស់ក្រាហ្វែនស្រទាប់តែមួយដោយចុចដុសអង្កាំ AFM លើភ្នាសក្រាហ្វែនព្យួរស្អាត ទទួលបានតម្លៃប្រមាណ ១៣០ ជីហ្គាប៉ាស្កាល់ (GPa) និងម៉ូឌុលយ៉ង ១ ធីរ៉ាប៉ាស្កាល់ (TPa) — ខ្ពស់ជាងដែកថែបជាច្រើនដង ក្នុងចំណោមវត្ថុធាតុរឹងបំផុតដែលធ្លាប់វាស់ស្ទង់បាន។ សាស្ត្រាចារ្យ Hone ពណ៌នាថា ត្រូវការដំរីមួយក្បាលឈរលើខ្មៅដៃមួយដើម្បីទម្លុះសន្លឹកក្រាហ្វែនក្រាស់ស្មើនឹងសន្លឹកបិទឡមួយសន្លឹក។ ការសិក្សាបន្តបន្ទាប់ (២០១៣) ក៏បង្ហាញថា ក្រាហ្វែនផលិតលើផ្ទៃធំដែលមានព្រំដែនគ្រីស្តាល់ច្រើន នៅតែរក្សាកម្លាំងបានប្រមាណ ៩០% នៃកម្លាំងខាងក្នុងតម្លៃខាងលើ។

ចរន្តអគ្គិសនី៖ ក្រុមស្រាវជ្រាវ Columbia ដឹកនាំដោយ Kirill Bolotin (២០០៨) វាស់ស្ទង់ចលនភាពអេឡិចត្រុង (electron mobility) លើក្រាហ្វែនព្យួរស្អាតដែលមិនប៉ះនឹងសារធាតុគាំទ្រ បានតម្លៃខ្ពស់ដល់ប្រមាណ ២០០.០០០ សង់ទីម៉ែត្រការ៉េក្នុងវ៉ុលវិនាទី — ខ្ពស់ជាងស៊ីលីខុនច្រើនដង។ ក្រាហ្វែនដែលដាក់ផ្ទាល់លើផ្ទៃស៊ីលីខុនអុកស៊ីតធម្មតា (ដូចប្រើក្នុងឧបករណ៍ជាក់ស្តែង) វាស់ស្ទង់បានចលនភាពទាបជាងច្រើន ប្រមាណ ១០.០០០-១៥.០០០ ដោយសារភាពគ្រើមនៃផ្ទៃគាំទ្រ (substrate scattering) — ចំណុចនេះជាហេតុផលមួយក្នុងចំណោមហេតុផលដែលធ្វើឱ្យ h-BN (មើលផ្នែក D) មានតម្លៃជាសារធាតុគាំទ្រជំនួសវិញ។

ចរន្តកម្ដៅ៖ ក្រុមស្រាវជ្រាវនៅសាកលវិទ្យាល័យ California, Riverside ដឹកនាំដោយសាស្ត្រាចារ្យ Alexander Balandin (២០០៨) វាស់ស្ទង់ចរន្តកម្ដៅ (thermal conductivity) របស់ក្រាហ្វែនស្រទាប់តែមួយព្យួរស្អាត ទទួលបានតម្លៃប្រមាណ ៣.០០០-៥.០០០ វ៉ាត់ក្នុងម៉ែត្រ-កែលវិន — ខ្ពស់ជាងពេជ្រ ជាតម្លៃខ្ពស់ជាងវត្ថុធាតុណាមួយដែលធ្លាប់វាស់ស្ទង់បានក្នុងសម័យនោះ។

តម្លាភាពពន្លឺ៖ ក្រុមស្រាវជ្រាវ Manchester ដឹកនាំដោយ Rahul Nair និង Andre Geim ខ្លួនឯង (បោះពុម្ពក្នុង Science ឆ្នាំ ២០០៨) វាស់ស្ទង់ថា ក្រាហ្វែនស្រទាប់តែមួយស្រូបយកពន្លឺមើលឃើញត្រឹមប្រមាណ ២,៣% ប៉ុណ្ណោះ (ទាក់ទងផ្ទាល់នឹងចំនួនថេររចនាសម្ព័ន្ធរូបវិទ្យា fine-structure constant) — ធ្វើឱ្យវាមើលឃើញស្ទើរតែថ្លាទាំងស្រុងផ្ទាល់ភ្នែក ថ្វីត្បិតតែក្រាស់តែមួយអាតូម។

០៤ក្រុមគ្រួសារវត្ថុធាតុពីរវិមាត្រផ្សេងទៀត

ក្រាហ្វែនមានចំណុចខ្វះមួយសំខាន់៖ វាគ្មានគម្លាតថាមពល (bandgap) ធម្មជាតិ ធ្វើឱ្យវាមិនអាចបិទ-បើកចរន្តអគ្គិសនីបានយ៉ាងស៊ីជម្រៅ ដូចអន្តរឌុចទ័រ (semiconductor) ធម្មតាដែលត្រូវការសម្រាប់ត្រង់ស៊ីស្ទ័រឌីជីថល។ ចន្លោះនេះហើយបានជំរុញការស្រាវជ្រាវលើវត្ថុធាតុពីរវិមាត្រផ្សេងទៀត៖

ព្រមទាំង black phosphorus (phosphorene) — អន្តរឌុចទ័រ 2D ដែលមានគម្លាតថាមពលផ្ទាល់ ចាប់អារម្មណ៍សម្រាប់ optoelectronics ប៉ុន្តែជួបបញ្ហាធ្ងន់ធ្ងរ៖ វាមិនស្ថិតស្ថេរក្នុងខ្យល់ ប្រតិកម្មនឹងសំណើម-អុកស៊ីសែនយ៉ាងលឿន លុះត្រាតែគ្របដណ្តប់ការពារ។ គំនិតដ៏មានឥទ្ធិពលមួយទៀតគឺ van der Waals heterostructures — ការជាន់ស្រទាប់វត្ថុធាតុ 2D ខុសគ្នាតាមលំដាប់ជាក់លាក់ ដូចប្លុក Lego កម្រិតអាតូម ដើម្បីរចនាលក្ខណៈសម្បត្តិតាមបំណង។

០៥កម្មវិធីស្នើឡើង៖ អេឡិចត្រូនិចបត់បែន និងថ្ម

ការរួមផ្សំគ្នារវាងចរន្តអគ្គិសនីខ្ពស់ ភាពបត់បែន និងតម្លាភាព (មើលផ្នែក C) បានជំរុញឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវស្នើកម្មវិធីជាច្រើននៅចន្លោះឆ្នាំ ២០០៤-២០១០ ដែលនៅតែបន្តរហូតមកទល់សព្វថ្ងៃ។ ភាគខ្លះមានវឌ្ឍនភាពជាក់ស្តែង ភាគខ្លះទៀតនៅជាប់គាំងក្នុងដំណាក់កាល proof-of-concept — គំរូនេះនឹងត្រូវពិនិត្យលម្អិតនៅផ្នែក G។

អេឡិចត្រូនិចថ្លា-បត់បែន៖ ក្រាហ្វែនត្រូវបានស្នើឡើងជាឧបករណ៍ជំនួស Indium Tin Oxide (ITO) ជាអេឡិចត្រូតថ្លាសម្រាប់អេក្រង់ប៉ះ ដោយសារ ITO ផុយ និងបែកបាក់ងាយក្នុងស្ថានភាពបត់។ ដៃគូនៃកម្មវិធី Graphene Flagship (មើលផ្នែក H) បានបង្ហាញគំរូអេក្រង់ប៉ះបត់បែនប្រើក្រាហ្វែនក្នុងលក្ខខណ្ឌមន្ទីរពិសោធន៍ ប៉ុន្តែសូមកត់សម្គាល់ច្បាស់៖ ទូរស័ព្ទបត់បែនពាណិជ្ជកម្មសព្វថ្ងៃ (ដូចជាស៊េរី Galaxy Z Fold) ប្រើ OLED បត់បែនលើមូលដ្ឋាន polyimide មិនមែនក្រាហ្វែនទេ — ក្រាហ្វែនមិនទាន់ជំនួស ITO ក្នុងផលិតផលទីផ្សារធំណាមួយឡើយ ត្រឹមឆ្នាំ ២០២៦។

ថ្ម និង supercapacitor៖ ក្រាហ្វែនអុកស៊ីត និងម្សៅក្រាហ្វែននាណូ (graphene nanoplatelets) ត្រូវបានប្រើជាសារធាតុបន្ថែមចរន្ត (conductive additive) ក្នុងសមាសធាតុអេឡិចត្រូតថ្មលីចូមខ្លះស្រាប់ហើយ ជាទីផ្សារពាណិជ្ជកម្មតូចចង្អៀតតែពិតប្រាកដ លក់ដោយក្រុមហ៊ុនផ្គត់ផ្គង់សម្ភារៈឯកទេសដូចជា Graphenea។ Supercapacitor ដែលប្រើអេឡិចត្រូតក្រាហ្វែន ក៏ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ថា មានដង់ស៊ីតេថាមពលខ្ពស់គួរឱ្យកត់សម្គាល់។

ក្នុងខែវិច្ឆិកា ២០១៧ វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យា Samsung (SAIT) បោះពុម្ពការសិក្សានៅ Nature Communications ស្តីពី «graphene ball» — សម្ភារៈអេឡិចត្រូតរុំដោយស៊ីលីកា-ក្រាហ្វែន — ដោយក្រុមហ៊ុនអះអាងថា វាបង្កើនសមត្ថភាពផ្ទុកបាន ៤៥% និងសាកលឿនជាង ៥ ដង តាមរបាយការណ៍របស់ CNBC។ នេះជាការអះអាងផ្ទាល់ពីក្រុមហ៊ុន ដកស្រង់ពីការសិក្សាដំបូង មិនមែនការវាយតម្លៃឯករាជ្យទេ — ត្រឹមឆ្នាំ ២០២៦ គ្មានទូរស័ព្ទ Samsung ណាមួយចេញលក់ជាមួយថ្មដែលឈានដល់តួលេខអះអាងទាំងនោះជាក់ស្តែងឡើយ។

០៦កម្មវិធីស្នើឡើង៖ តម្រងទឹក សមាសធាតុ សឹមីខនឌុចទ័រ

តម្រងទឹក/ការបំបែកអំបិលពីទឹកសមុទ្រ៖ ក្រុមស្រាវជ្រាវ Manchester ដឹកនាំដោយ Rahul Nair (បោះពុម្ពក្នុង Nature ឆ្នាំ ២០១៧) បង្ហាញភ្នាសក្រាហ្វែនអុកស៊ីតដែលមានប្រហោងតូចគួរឱ្យកត់សម្គាល់ អាចទប់ស្កាត់អ៊ីយ៉ុងអំបិល ខណៈអនុញ្ញាតឱ្យម៉ូលេគុលទឹកចេញចូលបាន តាមសេចក្តីប្រកាសព័ត៌មានផ្លូវការរបស់សាកលវិទ្យាល័យ — ជាវឌ្ឍនភាពវិទ្យាសាស្ត្រពិតប្រាកដដែលមានការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំង។ ប៉ុន្តែត្រឹមឆ្នាំ ២០២៦ គ្មានរោងចក្របំបែកអំបិលថ្នាក់ក្រុងណាមួយប្រើភ្នាសក្រាហ្វែនធ្វើប្រតិបត្តិការពេញលេញនៅឡើយទេ — នៅតែស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលសាកល្បង។ អ្នកស្រាវជ្រាវផ្ទាល់បានប្រាប់កាសែត Desalination + Reuse ថា ក្នុងលក្ខខណ្ឌល្អឥតខ្ចោះ ត្រូវការពេលប្រមាណប្រាំឆ្នាំទៀត ដើម្បីពង្រីកផលិតកម្មភ្នាសដល់ទំហំគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់រោងចក្រពិត។ ក្រុមហ៊ុន Lockheed Martin ធ្លាប់ប្រកាសបច្ចេកវិទ្យាភ្នាសក្រាហ្វែន «Perforene» ជាសាធារណៈតាំងពីឆ្នាំ ២០១៣ ប៉ុន្តែមិនដែលទៅដល់ការចែកចាយពាណិជ្ជកម្មធំទូលាយឡើយ — ជាឧទាហរណ៍ច្បាស់មួយនៃគម្លាតរវាងសេចក្តីប្រកាស និងផលិតផលពិត។

សមាសធាតុ (composites)៖ នេះជាផ្នែកមួយដែលមានផលិតផលពាណិជ្ជកម្មតូចចង្អៀតតែពិតប្រាកដសព្វថ្ងៃ។ គម្រោង «Concretene» ដឹកនាំរួមគ្នារវាង University of Manchester និងក្រុមហ៊ុនវិស្វកម្ម Nationwide Engineering បានប្រើកិច្ចផ្សំក្រាហ្វែនក្នុងបេតុងសម្រាប់គម្រោងស្រាល ចាប់ពីប្រមាណឆ្នាំ ២០២១ តទៅ ក្នុងចំណោមនោះមានការក្រាលផ្លូវ និងគម្រោងសាងសង់ជាក់ស្តែងខ្លះនៅចក្រភពអង់គ្លេស។ ក្នុងវិស័យកីឡា ក្រុមហ៊ុនធ្វើគ្រឿងសង្ហារឹមកីឡាដូចជា Head ធ្លាប់ចេញលក់រ៉ាកែតកូនប៉េងប៉ុងបន្ថែមក្រាហ្វែន ខណៈក្រុមហ៊ុនកង់ Vittoria ចេញលក់កង់កង់មានសមាសធាតុកៅស៊ូបន្ថែមក្រាហ្វែន — ជាឧទាហរណ៍ដ៏កម្រដែលកម្មវិធីស្នើឡើងតាំងពីដើមទសវត្សរ៍ ២០១០ ពិតជាទៅដល់ការលក់ផលិតផលពិតប្រាកដ ថ្វីត្បិតតែនៅតូចចង្អៀតធៀបនឹងចក្ខុវិស័យដើម។

សឹមីខនឌុចទ័រ៖ MoS2 និងអន្តរឌុចទ័រ 2D ផ្សេងទៀត (មើលផ្នែក D) កំពុងស្រាវជ្រាវជាបណ្តាញត្រង់ស៊ីស្ទ័រស្តើងបំផុតសម្រាប់អនាគត បន្ទាប់ពីស៊ីលីខុនកំពុងជិតដល់ដែនកំណត់រូបវិទ្យារបស់ខ្លួន។ ការស្រាវជ្រាវនេះនៅតែស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលមន្ទីរពិសោធន៍-គំរូដើម ជាទូទៅ ខុសពីសេដ្ឋកិច្ចរោងចក្រផលិតបន្ទះឈីបស៊ីលីខុនកម្រិតឧស្សាហកម្មពេញលេញ ដែលអត្ថបទផ្សេងរបស់ Eksastra បានគ្របដណ្តប់រួចមកហើយ។

០៧គម្លាតរវាងការសន្យា និងការពាណិជ្ជកម្មជាក់ស្តែង

ចាប់តាំងពីរង្វាន់ណូបែល ២០១០ ចំនួនអត្ថបទបោះពុម្ពផ្សាយ ប៉ាតង់ និងការវិនិយោគរដ្ឋាភិបាលទាក់ទងនឹងក្រាហ្វែនកើនឡើងយ៉ាងលឿន ស្របពេលដែលប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយពិភពលោក ព្យាករថា «វត្ថុធាតុអច្ឆរិយៈ» នេះនឹងផ្លាស់ប្តូរឧស្សាហកម្មរាប់សិប «ក្នុងរយៈពេលមួយទសវត្សរ៍» — ចាប់ពីកោសិកាព្រះអាទិត្យ គ្រឿងការពារខ្លួន ការសម្អាតទឹក រហូតដល់អេឡិចត្រូនិចបត់បែន។ គំរូនេះជាបាតុភូតដែលបានចងក្រងឯកសារយ៉ាងច្បាស់ក្នុងឧស្សាហកម្មវិទ្យាសាស្ត្រវត្ថុធាតុ។

ការវិភាគសំខាន់មួយ បោះពុម្ពក្នុង Nature Nanotechnology ឆ្នាំ ២០១៩ ក្រោមចំណងជើង «Graphene: the hype versus commercial reality» ចង្អុលបង្ហាញថា ថ្វីត្បិតតែមានការវិនិយោគ និងបរិមាណបោះពុម្ពផ្សាយច្រើនក៏ដោយ ផលិតផលពាណិជ្ជកម្មធំទូលាយពិតប្រាកដនៅតែជាបញ្ជីតូចចង្អៀត ផ្តោតជាចម្បងលើសមាសធាតុ ថ្នាំកូត និងសារធាតុបន្ថែមថ្ម ដែលប្រើទម្រង់ក្រាហ្វែនអុកស៊ីត/នាណូផ្លេតតម្លៃថោក ជាជាងក្រាហ្វែនស្អាត CVD ខណៈកម្មវិធីធំៗដែលធ្លាប់សន្យា — ការបំបែកអំបិលទឹកសមុទ្រថ្នាក់ក្រុង ត្រង់ស៊ីស្ទ័រជំនួសស៊ីលីខុន អេក្រង់បត់បែនទីផ្សារធំ គ្រឿងការពារខ្លួនរចនាសម្ព័ន្ធក្រាហ្វែន — នៅតែជាប់គាំងក្នុងដំណាក់កាលសាកល្បង ឬមិនទាន់សម្រេចបានទាល់តែសោះ។

ផ្ទុយទៅវិញ អត្ថបទលក្ខណៈធ្វើឡើងវិញនៅទស្សនាវដ្តី Science (AAAS) ខែតុលា ២០២៤ ក្រោមចំណងជើង «Twenty years after its discovery, graphene is finally living up to the hype» បង្ហាញទស្សនៈមានលក្ខណៈវិជ្ជមានជាងបន្តិច៖ ក្រាហ្វែនចាប់ផ្តើមរកឃើញកន្លែងឈរជើងជាក់ស្តែងក្នុងទីផ្សារ B2B តូចចង្អៀត (សមាសធាតុ ថ្នាំកូត សារធាតុបន្ថែមថ្ម ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា) ជាជាងបដិវត្តន៍ឧស្សាហកម្មទូលំទូលាយដូចធ្លាប់សន្យា — សរុបមក ជាដំណាក់កាល «ចាស់ទុំជាក់ស្តែង» ជាជាងបរាជ័យទាំងស្រុង ឬជោគជ័យពេញលេញ។

តាមរបាយការណ៍ Chemistry World កម្មវិធីស្រាវជ្រាវ Graphene Flagship (មើលផ្នែក H) ខ្លួនឯង ក្នុងរបាយការណ៍ត្រួតពិនិត្យ ១០ ឆ្នាំរបស់ខ្លួន អះអាងថា កម្មវិធីនេះ «លើសពីគោលដៅស្រាវជ្រាវរបស់ខ្លួនយ៉ាងច្បាស់» និងបានជួយផ្លាស់ប្តូរកម្មវិធីមួយចំនួនឆ្ពោះទៅទីផ្សារ — សូមចាំថា នេះជាការវាយតម្លៃខ្លួនឯងរបស់កម្មវិធីដែលទទួលថវិកា មិនមែនការត្រួតពិនិត្យឯករាជ្យខាងក្រៅទេ។

០៨ក្រុមហ៊ុន និងវិទ្យាស្ថានស្រាវជ្រាវ (សង្ខេប មិនលម្អៀង)

ដើម្បីជៀសវាងការលើកកម្ពស់ភាគីណាមួយហួសហេតុ ខាងក្រោមនេះជាបញ្ជីអង្គភាពសំខាន់មួយចំនួន ជាមួយការពិពណ៌នាដែលដកស្រង់ផ្ទាល់ពីប្រភពរបស់ខ្លួន៖

ក្រៅពីនេះ Samsung (តាមរយៈ SAIT — មើលផ្នែក E) ក៏វិនិយោគស្រាវជ្រាវផ្ទាល់ខ្លួន ខណៈ Drexel University (ក្រុមសាស្ត្រាចារ្យ Yury Gogotsi) នៅតែជាមជ្ឈមណ្ឌល MXene ឈានមុខគេ។ គោលការណ៍អត្ថបទនេះប្រកាន់ខ្ជាប់៖ ពិពណ៌នាអង្គភាពនីមួយៗ ផ្អែកលើអ្វីដែលអង្គភាពនោះអះអាងអំពីខ្លួនឯង មិនផ្តល់ការវាយតម្លៃឯករាជ្យបន្ថែមឡើយ។

០៩អ្វីត្រូវតាមដានបន្ត

• តើថ្លៃដើមផលិតក្រាហ្វែន CVD ស្អាតគ្មានចំណុចខ្វះខាតលើផ្ទៃធំ អាចធ្លាក់ចុះគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបើកផ្លូវអេឡិចត្រូនិចទីផ្សារធំដែរឬទេ។
• តើភ្នាសក្រាហ្វែនអុកស៊ីតសម្រាប់តម្រងទឹក (ក្រុម Manchester) អាចពង្រីកដល់ទំហំរោងចក្រពិតប្រាកដបាន ក្នុងចន្លោះពេលប្រមាណប្រាំឆ្នាំដែលអ្នកស្រាវជ្រាវខ្លួនឯងបានប៉ាន់ស្មានដែរឬទេ។
• តើមានការធ្វើតេស្តឯករាជ្យខាងក្រៅ ផ្ទៀងផ្ទាត់តួលេខអះអាងអំពីថ្មក្រាហ្វែនរបស់ក្រុមហ៊ុនអេឡិចត្រូនិចធំៗ (ដូចជា SAIT) នៅលើផលិតផលចែកចាយពាណិជ្ជកម្មពិតប្រាកដដែរឬទេ។
• តើកិច្ចខិតខំកំណត់ស្តង់ដារអន្តរជាតិ (ដូចជាគណៈកម្មាធិការ ISO) នឹងកាត់បន្ថយភាពប្រែប្រួលគុណភាពរវាងអ្នកផ្គត់ផ្គង់ក្រាហ្វែនខុសៗគ្នាដែរឬទេ។
• តើកម្មវិធីថវិកាធំរយៈពេលវែងបែប Graphene Flagship នឹងត្រូវបន្ត ពង្រីក ឬចម្លងតាមដោយតំបន់ផ្សេងទៀតដែរឬទេ ក្រោយកម្មវិធីដើមផុតកំណត់។
• តើ MXenes ឬវត្ថុធាតុ 2D ថ្មីជាងនេះ នឹងឆ្លងកាត់ដំណាក់កាលមន្ទីរពិសោធន៍ ទៅរកទីផ្សារតូចចង្អៀតដូចក្រាហ្វែនធ្លាប់ធ្វើដែរឬទេ ឬជាប់គាំងយូរជាងនេះ។

១០សំណួរញឹកញាប់

១១ប្រភព (Sources)

1. សេចក្តីប្រកាសរង្វាន់ណូបែលរូបវិទ្យា ២០១០ — NobelPrize.org (តុលា ២០១០)
2. ព័ត៌មានវិទ្យាសាស្ត្រពេញនិយម៖ ស្កុតស្តេប និងខ្មៅដៃ — NobelPrize.org
3. ក្រាហ្វែនរឹងបំផុតដែលធ្លាប់វាស់ស្ទង់បាន — Columbia Engineering (ឧសភា ២០១៣)
4. Measurement of the Elastic Properties and Intrinsic Strength of Monolayer Graphene — Science (កក្កដា ២០០៨)
5. ភ្នាសក្រាហ្វែនប្រែទឹកសមុទ្រទៅជាទឹកផឹកបាន — University of Manchester (មេសា ២០១៧)
6. Graphene: the hype versus commercial reality — Nature Nanotechnology (២០១៩)
7. Twenty years after its discovery, graphene is finally living up to the hype — Science / AAAS (តុលា ២០២៤)
8. ដប់ឆ្នាំក្រោយមក៖ តើផែនការ €១ ពាន់លានរបស់អឺរ៉ុបលើក្រាហ្វែនទទួលបានលទ្ធផលដូចម្តេច? — Chemistry World
9. ផែនការ ១០ ឆ្នាំ €១ ពាន់លាន សម្រាប់ក្រាហ្វែន — University of Manchester
10. National Graphene Institute — About — University of Manchester
11. Graphenea — About us — Graphenea
12. Samsung develops a battery that could charge your phone in just 12 minutes — CNBC (វិច្ឆិកា ២០១៧)
13. Mighty MXenes are ready for launch — C&EN

✓ ផ្ទៀងផ្ទាត់ជាមួយប្រភពបឋម · ធ្វើបច្ចុប្បន្នភាព សីហា ២០២៦

📷 រូបភាពក្នុងអត្ថបទនេះ មានប្រភព និងឥណទានម្ចាស់កម្មសិទ្ធិនៅក្រោមរូបភាពនីមួយៗ។ ចុចលើរូបភាព ដើម្បីមើលទំហំធំ។