تحقیقات جدید نشان می‌دهد که گرافن آب‌گریز نیست، بلکه آب‌دوست است و کاربرد‌های بسیار زیادی خواهد داشت.

همانطور که بسیاری از پژوهشگران باور دارند، گرافن شناور روی آب، آب را پس نمی‌زند؛ بلکه آن را بیشتر به سمت خود جذب می‌کند. مقاله‌ی اثبات این موضوع، توسط لیوبوف بلایاوا و پائولین ون دورسن و سرپرست آنها، گرجی فرنشن اسنایدر، در مجله Advanced Materials به انتشار رسیده است.

گرافن از مواد مشابه خودش، گرافیت (مانند نوک مداد) تشکیل شده است. به‌همین دلیل، برای مدت زیادی تصور می‌شد گرافن نیز مانند گرافیت خواص آب‌گریزی دارد. تفاوت کلیدی گرافن و گرافیت در این است که گرافن تنها از یک لایه اتم تشکیل شده است.

مطالعاتی که تا‌کنون روی گرافن به انجام رسیده، نظرات و ایده‌های مختلفی بین محققان در مورد ویژگی‌های خیس‌شدگی گرافن ایجاد کرده است. در حال حاضر، محققان دانشگاه لیدن، کشف جدیدی در مورد ارتباط سطح گرافن با آب یافته‌اند، مبنی‌بر اینکه اگر‌چه سطحی تمیز و صیغلی دارد، اما آب‌دوست می باشد. به عبارت دیگر، گرافن آب را به سمت خود می‌کشد. برای استفاده‌های مختلف از گرافن در آینده، این موضوع، یک یافته قابل‌توجه خواهد بود. گرافن لایه‌ای بسیار نازک از جنس اتم‌های کربن است که ساختار آن به شکل لانه‌زنبوری مرتب شده است و یک ماده مناسب برای ساخت زیست حسگرها با قابلیت رمزگشایی DNA شکل می‌دهد. این مواد فوق نازک، می‌تواند در مواردی مانند حسگرها، فیلتراسیون آب و غشاهای سلول‌های سوختی استفاده شود. در تمامی این موارد، می‌تواند دو طرف لایه‌ی نازک گرافن در معرض آب قرار گیرد.

برای مدت طولانی، گرافن به‌عنوان یک ماده آب‌گریز شناخته می‌شد. پژوهشگران می‌پندارند که این تفکر به این دلیل شکل گرفت، که گرافن به‌طور کلی روی سطح یک فلز تولید می‌شود و بعد برای ایجاد ثبات، روی یک سطح حمایت‌کننده مانند ویفر سلیکیونی انتقال پیدا می‌کند. در نتیجه، در طی این روند انتقال، گرافن می‌تواند آسیب دیده یا آلوده شود، که رفتار خیس شدن گرافن را تحت تاثیر قرارمی‌دهد.

برای اینکه تعیین شود یک سطح دست نخورده از گرافن، آب‌دوست است یا خیر، یک قطره از آب باید روی یک لایه از گرافن قرار داده شود. پس از آن، درست مانند محاسبات یک لباس بارانی که آیا قطره‌های آب جذب می‌شود یا خیر، محاسبه انحنای قطره برای تعیین میزان آب‌گریزی سطح گرافن قابل انجام است. اما این در تئوری قابل اجرا است، چراکه در عمل، قرار دادن یک قطره می‌تواند به سرعت، لایه نازک گرافن را بشکافد یا منجربه ترک شود؛ که در آن صورت قابل محاسبه نخواهد بود.

 پژوهشگران برای حل این مشکل، از یخ و هیدروژل به عنوان ماده حمایت کننده استفاده کردند. یخ و هیدروژل بسیار مستحکم‌تر هستند و همچنین از خود آب شکل گرفته‌اند. پس از آن، محققان توانستند قطرات بسیار ریز آب را روی سطح گرافن قرار دهند و زاویه تماس بین سطح گرافن با قطره را اندازه‌گیری کنند. آنها حتی مایعات دیگری را با خواص قطبی متفاوت، روی گرافن آزمایش کردند. سپس توانستند تمامی برهم‌کنش‌های مولکولی که با سطح گرافن در محیط آبی اتفاق می‌افتد، با همان یک قطره آب توجیه کنند. این کشف، در حوزه‌هایی که گرافن باید در معرض آب قرار گیرد مثل تصفیه آب، حسگرها و سلول‌های سوختی، کاربردهای زیادی خواهد داشت. از این به بعد، توسعه‌دهندگان گرافن باید از یک نقطه متفاوت شروع به‌کار کنند، یعنی با این دید که، گرافنی که با آن کار می‌کنند آب‌گریز نیست، بلکه آب‌دوست است.