Polecane artykuły

Technologia. Grafen – dwuwymiarowy nanomateriał z grafitu

22.08.2016 16:32:40

Lubisz? Udostępnij!

Grafen to „płaska struktura złożona z atomów węgla połączonych w sześciokąty. Materiał ten kształtem przypomina plaster miodu, a ponieważ ma jednoatomową grubość, w uproszczeniu określa się go mianem struktury dwuwymiarowej. Grafen jest przedmiotem zainteresowania przemysłu ze względu na różne właściwości, w tym elektryczne i mechaniczne'' – tyle definicja w Wikipedii.

Czym jest grafen i dlaczego może zrewolucjonizować naszą przyszłość?

Grafen to pierwszy dwuwymiarowy nanomateriał utworzony z grafitu – materiału, który powszechnie występuje na ziemi. Zgodnie z przewidywaniami, mógłby on w przyszłości zastąpić stal, ponieważ jest rozciągliwy, ma wysokie parametry przewodnictwa elektrycznego i cieplnego, a dodatkowo nie przepuszcza żadnych cząsteczek. Grafen odkryto w 2004 roku i od tej pory liczne laboratoria badawcze na świecie starają się jak najbardziej rozwinąć technologie z nim związane i znaleźć dla niego jak najbardziej wszechstronne i użyteczne zastosowania. Lista dziedzin jest długa: począwszy od elektroniki i obwodów optycznych, przez ogniwa fotowoltaiczne, po przemysł chemiczny.

W chwili obecnej prym w badaniach wiedzie Uniwersytet w Manchesterze, który otrzymał znaczną dotację z Unii Europejskiej. Prace nie są jednak na tyle zaawansowane, by materiał stał się powszechnie produkowany. W chwili obecnej grafen może być uzyskany wyłącznie w bardzo szkodliwym procesie chemicznym. Dopiero niedawno została opracowana metoda produkcji grafenu przy wykorzystaniu mikroorganizmów – odczynników biologicznych. Być może to będzie poszukiwane rozwiązanie, które umożliwi obniżenie kosztów produkcji z jednoczesnym ograniczeniem szkodliwego wpływu na środowisko. Przed badaczami grafenu stawiane są również oczekiwania dotyczące ceny finalnego efektu, który powinien spaść poniżej wartości krzemu, co umożliwiłoby masowy rozwój technologii.

Jaki wpływ na popularne przedmioty codziennego użytku przyniosłoby opracowanie zaawansowanych technologii grafenu?

7 grafenowych przemian codzienności

Istnieją tysiące zastosowań grafenu, a części z nich zapewne jeszcze nie znamy. To jednak przekonuje, e przyszłość z zastosowaniem grafenowej technologii będzie niezagrożona. Jedyny kłopot, na jaki mogą natrafić naukowcy przy wykorzystywaniu tego pierwiastka, to jego ograniczone rezerwy. Najważniejsi producenci – Chiny, Indie i Brazylia, a potencjalnie także Ukraina i Norwegia – szacują złoża na ponad 800 mln ton. Pewne zasoby można również uzyskać w drodze recyclingu i syntezy, niemniej zasoby tego nanomateriału mogą być w przyszłości zagrożone.


0 1