Newsy

Laureat nagrody Nobla: Nasze oczekiwania odnośnie do grafenu były zbyt wygórowane. Jestem jednak zadowolony z tempa rozwoju tej technologii

2019-04-10  |  06:00
Mówi:Kostya Novoselov
Funkcja:laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki, profesor fizyki na Uniwersytecie Manchesterskim

Produkty oparte na grafenie zmieniają już niemal każdą dziedzinę życia. Jest używany w produkcji smartfonów, superszybkich procesorów, supersamochodów, a nawet sprzętu sportowego. Urządzenia oparte na grafenie sprawdzą poziom nawodnienia podczas wysiłku, wykryją choćby minimalne zanieczyszczenie powietrza, zdiagnozują choroby na wczesnym etapie, mogą też być stosowane w implantach mózgowych. Biorąc pod uwagę obecne tempo rozwoju, bardzo możliwe jest, że grafen już bardzo niedługo będzie stosowany w bardzo zaawansowanych rozwiązaniach – ocenia Kostya Novoselov, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki.

Mieliśmy takie marzenie, że pewnego dnia obudzimy się i wszystko dookoła będzie wykonane z grafenu. Teraz przyszło nam zdjąć różowe okulary, bo zdaliśmy sobie sprawę, że tak się nie stanie. To, co nas czeka w najbliższym czasie, to stopniowe wdrażanie produktów z grafenem. Ten właśnie etap obserwujemy obecnie. Każdego miesiąca możemy zaobserwować pojawienie się nowych, coraz bardziej zaawansowanych produktów – mówi agencji informacyjnej Newseria Innowacje Kostya Novoselov, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki i profesor fizyki na Uniwersytecie Manchesterskim.

Nad wykorzystaniem grafenu pracują już niemal wszystkie branże. Wyjątkowa wytrzymałość mechaniczna wraz z doskonałymi właściwościami przewodzenia prądu i elektryczności, sprawiają, że to materiał atrakcyjny w wielu zastosowaniach. Pierwsza fala produktów opartych na grafenie już jest wykorzystywana w świecie smartfonów, urządzeń do noszenia na ciele, baterii, wirtualnej rzeczywistości, sprzętu sportowego, superkondensatorów i supersamochodów.

Elastyczny i wyjątkowo wrażliwy na zmiany ciepła i światła materiał ma wielką przyszłość w urządzeniach wearables – do noszenia na ciele. Może też wyznaczyć nowy kierunek rozwoju inteligentnych ubrań. Jest ultracienki i świetnie przewodzi, nadaje się do stworzenia superwytrzymałych ekranów w smartfonach. Zyska także branża budowlana. Cement z dodatkiem grafenu rozprasza ciepło, co może sprawić, że dom stanie się chłodniejszy, bez potrzeby stosowania klimatyzacji.

Grafen może też pomóc w określeniu optymalnego czasu ekspozycji na słońce. Cienki plaster grafenowy naklejany bezpośrednio na skórę lub kostium kąpielowy mierzy wskaźnik UV i wysyła alarm do telefonu, gdy trzeba zejść ze słońca. Materiał rewolucjonizuje także szeroko rozumianą branżę sportową i rozrywkową. Materiał już znalazł zastosowanie w nartach, butach narciarskich czy kaskach. W 2013 roku Novak Djokovic wygrał z kolei tenisowy turniej wielkoszlemowy Australian Open, grając grafenową rakietą – lżejszą, a jednocześnie bardziej wytrzymałą niż te tradycyjne.

Myślę, że grafen znajdzie zastosowanie w nowoczesnych technologiach; mam nadzieję, że również w optoelektronice. Technologie membranowe i bio też oferują obiecujący wachlarz zastosowań. Biorąc pod uwagę obecne tempo rozwoju, bardzo możliwe jest, że grafen już bardzo niedługo będzie stosowany w bardzo zaawansowanych rozwiązaniach – przekonuje noblista.

Amerykańscy naukowcy odkryli, że fotodetektor wykonany na bazie grafenu może być stosowany w układach optoelektronicznych o wysokiej integracji, w tzw. czipach optoelektronicznych. Te zaś mogłyby pomóc w stworzeniu komputerów o niskim zużyciu energii, które generowałyby znacznie mniej ciepła niż te obecnie stosowane, nawet najbardziej nowoczesne.

Grafen jest także czuły na światło o szerokim zakresie spektralnym. O ile przez tradycyjne fotodetektory światło przechodzi, to fotodetektor grafenowy absorbuje światło i zamieni na sygnał elektryczny.

Zaczęliśmy od podstawowych czy wręcz nudnych zastosowań, takich jak użycie grafenu w materiałach kompozytowych, ale obecnie przechodzimy do bardziej zaawansowanych rozwiązań, m.in. baterii. Mam ogromną nadzieję, że wkrótce przejdziemy do elektroniki i optoelektroniki – podkreśla Kostya Novoselov. – Cały proces odbywa się w podobnym tempie, jak miało to miejsce w przypadku wielu innych zaawansowanych technologicznie materiałów, a może nawet nieco szybciej. Dlatego jestem zadowolony z tempa wprowadzania grafenu na rynek – mówi ekspert.

Polscy naukowcy także opracowali możliwe zastosowanie grafenu, jednak rozwój technologii opartej na grafenie w Polsce ostatnio przyhamował – warto chociażby wspomnieć o druzgocącym raporcie NIK z początku 2019 roku o spółce Nano Carbon. Firma, która miała odpowiadać za przemysłową produkcję grafenu, dopuściła się licznych nieprawidłowości. Nie oznacza to jednak, że Polska przespała swoją szansę.

– Istnieje kilka bardzo dobrych podmiotów, w tym również firm z Polski, które znalazły dla siebie rynkową niszę i zajmują się produkcją kompletnych zestawów czujnikowych i tym podobnych urządzeń, więc Polacy niezaprzeczalnie są wśród aktywnych członków społeczności promujących rozwój tego rodzaju produktów – ocenia Kostya Novoselov.

ReportsnReports szacuje, że globalna wartość rynku grafenu wzrośnie z 200 mln dol. w 2018 do 1 mld dol. w 2023 r. Prognozowane przez Market Research Engine tempo wzrostu w najbliższych latach wyniesie niemal 40 proc. średniorocznie.

Czytaj także

Kalendarium

Gry i aplikacje

Symultaniczne translatory zrewolucjonizują sposób komunikacji. Technologia pozwala swobodnie porozumiewać się w nawet kilkudziesięciu językach

Dostęp do kilkudziesięciu języków, tłumaczenie w czasie rzeczywistym i brak konieczności parowania urządzeń w aplikacji mobilnej to możliwości najnowszych translatorów, które coraz częściej wyglądają jak zwykła słuchawka bluetooth, a wyposażone są w algorytmy sztucznej inteligencji. Wystarczy jedną słuchawkę mieć w uchu, drugą przekazać rozmówcy, a proces tłumaczenia rozpocznie się automatycznie. Skuteczność tłumaczenia w kompaktowych translatorach sięga już nawet 95 proc.

Energetyka

Ekspert ICNIRP: Sieci 5G bez niekorzystnego wpływu na ludzkie zdrowie. Brak dowodów na związek ekspozycji na częstotliwości radiowe z rakiem mózgu, chorobami serca lub innych narządów

Pola elektromagnetyczne są wszechobecne. Ich źródła znajdziemy w środowisku naturalnym, jednak te pochodzące ze sztucznych źródeł mają miliony razy większe natężenie. Tymczasem rośnie liczba urządzeń komunikacji bezprzewodowej. Każdy człowiek narażony jest na złożoną mieszankę słabych pól elektrycznych i magnetycznych od wytwarzania i przesyłania energii elektrycznej, sprzętu gospodarstwa domowego i urządzeń przemysłowych, po telekomunikację i nadawanie. Choć na rynku pojawia się coraz więcej rozwiązań, które mają chronić przed promieniowaniem, zdaniem ekspertów lek jest bezzasadny, a pole elektromagnetyczne jest mniej szkodliwe niż kawa czy aloes.

MWC19

Firma

Przybywa zastosowań sztucznej inteligencji w medycynie. Jest ona szczególnie wykorzystywana w diagnostyce i radiologii

Możliwości zastosowania sztucznej inteligencji w medycynie – zwłaszcza w diagnostyce i radiologii – gwałtownie rosną. Raport PwC wskazuje, że narzędzia z tą technologią mogą w dużym stopniu wesprzeć procesy diagnostyczne i terapeutyczne, przy okazji obniżając ich koszty. Dzięki analizie danych z różnych źródeł AI może również wspierać pracę lekarzy, ułatwiając postawienie właściwej diagnozy czy wybór optymalnej ścieżki leczenia danego pacjenta. Coraz powszechniej trafia ona już do nowoczesnych urządzeń medycznych wykorzystywanych przez szpitale.