నేడు ప్రపంచవ్యాప్తంగా 300 కంపెనీలు గ్రాఫీన్‌ను తయారు చేసే పనిలో నిమగ్నమయ్యాయి. చైనా, అమెరికా, ఇంగ్లండ్, జపాన్, దక్షిణ కొరియా, రష్యా, సింగపూర్ లాంటి దేశాలు గ్రాఫీన్ తయారీలో, మేధో సంపత్తి హక్కులు పొందడంలో ముందంజలో ఉన్నాయి. అమెరికా, చైనా, జపాన్, దక్షిణ కొరియాలు గ్రాఫీన్ అంశంలో వందల పేటెంట్ హక్కులను పొందినప్పటికీ ఇండియా మాత్రం 8 హక్కులను మాత్రమే పొందడం విచారకరం. నేడు గ్రాఫీన్‌ను వాణిజ్యపరంగా తయారు చేయడంలో చైనా, బ్రెజిల్‌లు ముందున్నాయి.
నవ పరిణామక్రమంలో వరుసగా రాతి (స్టోన్ ఏజ్), లోహ /ఐరన్ (మెటల్ ఏజ్), ప్లాస్టిక్ (ప్లాస్టిక్ ఏజ్), సిలికాన్ యుగాల (సిలికాన్ ఏజ్)ను దాటుతూ నేడు గ్రాఫీన్ యుగం (ఏజ్)లోకి అడుగిడుతున్నామని నిపుణులు అభిప్రాయపడుతున్నారు. ‘గ్రాండ్ వ్యూవ్ రీసెర్చ్’ అంచనాల ప్రకారం 2022లో ప్రపంచ గ్రాఫీన్ మార్కెట్ విలువ 176 మిలియన్ డాలర్లు ఉండగా, 2030 నాటికి గ్రాఫీన్ మార్కెట్ విలువ 47% వరకు చేరవచ్చని తెలుస్తున్నది. గత దశాబ్ద కాలంగా గ్రాఫీన్ విలక్షణ ధర్మాల ఆధారంగా అనేక ఊహకందని అత్యాధునిక సాంకేతిక అనువర్తనాలకు తెర తీసింది. అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద గ్రాఫీన్‌ను ‘వింత /విచిత్ర/ అసాధారణ లోహం (స్ట్రేంజ్ మెటల్)’ అని పిలవడం కూడా ప్రారంభించే స్థాయి వచ్చింది. అలోహకార్బన్ స్పటిక రూపాంతరాల్లో డైమండ్, గ్రాఫైట్, పుల్లరీన్ రూపాంతరాలు ముఖ్యమైనవి.
గ్రాఫైట్ నుంచి ఒక కొత్త అద్భుతమైన హెక్సాగొనల్ స్పటికజాలక్ ఏక పొర కార్బన్ పరమాణువులతో కూడిన ద్విమితీయ, సెమికండక్టర్ గ్రాఫీన్ ఏర్పడుతుంది. ఒక మిల్లీమీటర్ మందం కలిగిన గ్రాఫైట్‌లో దాదాపు 3 మిలియన్ల గ్రాఫీన్ పొరలు ఉంటాయి. ప్రపంచంలోనే అత్యంత పలుచనైన (అల్ట్రా థినెస్ట్), బలమైన (అల్ట్రా స్ట్రాంగెస్ట్), ఉష్ణ/ విద్యుత్ వాహకత (కండక్టర్), అయస్కాంత నిరోధకత (మ్యాగ్నెటో రెసిస్టెన్స్) కలిగిన అర్థలోహంగా (సెమీకండక్టర్) గ్రాఫీన్‌కు పేరుంది. కాపర్‌తో పోల్చితే గ్రాఫీన్ వాహకత అనేక రెట్లు అధికంగా, ఉక్కు (స్టీల్) కన్న 200 రెట్లు బలమైనదే కాకుండా 6 రెట్లు తేలికైన అమూల్యమైన పదార్థంగా గ్రాఫీన్‌కు గుర్తింపు, ప్రాధాన్యం ఉన్నది. ఉత్తమ పారదర్శకమైన గ్రాఫీన్ గుండా హైడ్రోజన్ లాంటి తేలికైన వాయువు కూడా దూరలేని విశిష్ట ధర్మాలను కలిగి ఉంటుంది.
2004లో ఆవిష్కరించబడిన గ్రాఫీన్‌ను శుద్ధ స్థితిలో అధిక మొత్తంలో తయారు చేయడం చాలా కష్టం అవుతున్నది. నేడు ప్రపంచవ్యాప్తంగా 300 కంపెనీలు గ్రాఫీన్‌ను తయారు చేసే పనిలో నిమగ్నమయ్యాయి. చైనా, అమెరికా, ఇంగ్లండ్, జపాన్, దక్షిణ కొరియా, రష్యా, సింగపూర్ లాంటి దేశాలు గ్రాఫీన్ తయారీలో, మేధో సంపత్తి హక్కులు పొందడంలో ముందంజలో ఉన్నాయి. అమెరికా, చైనా, జపాన్, దక్షిణ కొరియాలు గ్రాఫీన్ అంశంలో వందల పేటెంట్ హక్కులను పొందినప్పటికీ ఇండియా మాత్రం 8 హక్కులను మాత్రమే పొందడం విచారకరం. నేడు గ్రాఫీన్‌ను వాణిజ్యపరంగా తయారు చేయడంలో చైనా, బ్రెజిల్‌లు ముందున్నాయి. ఇటీవల గ్రాఫీన్ పరిశోధనలు, తయారీ, వినియోగాల్లో భారతం మెరుగైన ఫలితాలను సాధిస్తున్నది. టాటా స్టీల్ కంపెనీ, ఐఐటి -కాన్పూర్ లాంటి సంస్థలతో పాటు బెంగళూరులోని ఐఐఎస్‌సి సెంటర్‌ఫర్ నానో సైన్సెస్ విభాగం లో గ్రాఫీన్ తయారీ జరుగుతున్నది. కొన్ని నూతన స్టార్టప్ కంపెనీలు కూడా గ్రాఫీన్ వినియోగం పట్ల అపార కృషి చేస్తున్నాయి.
చైనాలో అత్యంత ప్రాధాన్యం కలిగిన రంగాల్లో 13వ స్థానంలో గ్రాఫీన్ తయారీ/ ఉపయోగాలు ఉండగా భారత్‌లో ఈ రంగం పట్ల చొరవ కనిపించక పోవడం విచారకరం. కేంద్ర ప్రభుత్వం సత్వరమే ‘నేషనల్ గ్రాఫీన్ మిషన్’ను ఏర్పాటు చేసి గ్రాఫీన్ తయారీకి ప్రోత్సాహకాలు ప్రకటించాల్సి ఉంది. విజేతలు భవిష్యత్తు అవసరాలను గుర్తించి నేడు అడుగులు వేస్తారు, ఆధిక్యంలో ఉంటారు. కృత్రిమ మేధ, ఎలక్ట్రానిక్స్, ఔషధ రంగాల్లో అపార ఉపయోగాలు కలిగిన గ్రాఫీన్ నేడు ‘క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్’ రంగంలో నూతన విప్లవాత్మక అనువర్తనాలకు తెర లేపింది. విద్యుదయస్కాంత తరంగాలను శోషణం చేసుకోవడం, తరంగాలను వెదజల్లడం లాంటి ధర్మాల ఆధారంగా గ్రాఫీన్‌ను పైపూతగా వినియోగబడుతున్నది. పర్యావరణ మార్పులకు సున్నితంగా ప్రవర్తించే గ్రాఫీన్‌ను ఉపయోగించి కెమికల్/ బయలాజికల్ ఏజెంట్స్, విస్పోటన, రేడియోషన్ రంగాల్లో వినియోగపడుతుంది. విద్యుత్తు, వాహకత, శక్తి ఉత్పత్తి, బ్యాటరీస్, సెన్సార్స్ లాంటి పలు రంగాల్లో గ్రాఫీన్ వినియోగం/ ప్రయోజనం విప్లవాత్మక మార్పులకు దారులు వేయనుందనే విశ్వాసాన్ని ప్రకటిస్తున్నారు.
కొన్ని ప్రత్యేక పదార్థాలతో గ్రాఫీన్‌ను కొద్ది శాతం కలిపితే ఏర్పడే కంపోజిట్ పదార్థాల ధర్మాల్లో పెనుమార్పులు చోటు చేసుకోవడంతో రక్షణరంగం, ఏరోస్పేస్, ఆటోమోటివ్స్, స్పోర్ట్ మెటీరియల్, శక్తివంతమైన బ్యాటరీలు, టచ్ స్క్రీన్స్ లాంటి ఆధునిక మానవ వినియోగానికి కొత్తమార్గాలు సుగమం కావడం తథ్యమని విశ్వాసాన్ని ప్రకటిస్తున్నారు. గ్రాఫీన్ ఆధారిత సెన్సార్స్ ద్వారా పర్యావరణ పర్యవేక్షణ, వైద్య ఆరోగ్య, ధరించగలిగే పరికరాల్లో (వియరబుల్ డివైజెస్) పలు రంగాల్లో అనువర్తనాలను కలిగి ఉంటుంది. గ్రాఫీన్ ఆక్సైడ్ పొరలు నీటి శుద్ధిలోనే కాకుండా డీసాలినేషన్ ప్రక్రియలో ఉపయోగపడుతున్నది.
కోవిడ్- 19 కాలంలో గ్రాఫీన్ ఆధారిత మాస్కులు కూడా ఉపయోగించామని తెలుసుకోవాలి. కార్బన పరమాణువులతో ఏర్పడిన డైమండ్ ఎంత ఖరీదైనదో మనకు తెలుసు. అదే విధంగా గ్రాఫైట్‌లో ఉన్న అత్యంత పలుచనైన పొరలైన గ్రాఫీన్ అనువర్తనాల్లో కృత్రిమ మేధ, క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్ లాంటివని అతి ముఖ్యమైనవి. నేటి ఆధునిక డిజిటల్ యుగంలో గ్రాఫీన్ వినియోగంతో మానవాళి సుఖజీవనం సుసంపన్నం కావాలని కోరుకుందాం, ఆ రంగంలో పరిశోధనలను ఆహ్వానిద్దాం.
డా: బుర్ర మధుసూదన్ రెడ్డి
9949700037