Newsy

Polscy naukowcy odgrywają ważną rolę w rewolucji grafenowej. Pracują nad udoskonaleniem metody uzyskiwania grafenu płatkowego

2018-01-10  |  06:05
Mówi:Michał Woluntarski
Funkcja:kierownik Pracowni Grafenu Chemicznego
Firma:Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych

Grafen to wciąż młody materiał, który znajduje zastosowanie w kolejnych branżach. Jest wytrzymały, doskonale przewodzący ciepło i elektryczność, a przy tym bardzo elastyczny. W rewolucji grafenowej poważną rolę odgrywają Polacy. Naszym naukowcom udało się opracować metodę wytwarzania grafenu płatkowego na skalę przemysłową. Już teraz znajduje zastosowanie m.in. w sporcie wyczynowym.

– Grafen płatkowy to odmiana dwuwymiarowego kryształu węgla, czyli grafenu, który jest otrzymywany z grafitu. W odróżnieniu od grafenu epitaksjalnego jest to materiał objętościowy, czyli możemy uzyskać cały pojemnik takiego grafenu, w przeciwieństwie do warstwy, którą jest grafen epitaksjalny – mówi agencji informacyjnej Newseria Innowacje Michał Woluntarski, kierownik Pracowni Grafenu Chemicznego w Instytucie Technologii Materiałów Elektronicznych.

Grafen to dwuwymiarowy kryształ węgla, przypominający kartkę papieru – ma długość i szerokość, ale nie ma grubości. Jego siatka atomowa przypomina plaster miodu. Z niezwykłej budowy wynikają pewne właściwości. Jest to materiał wytrzymały, doskonale przewodzący ciepło i elektryczność, a przy tym bardzo elastyczny. Pojedyncza warstwa grafenu jest praktycznie przezroczysta, zatrzymuje około 2 proc. światła.

– Jeśli zrobilibyśmy płachtę z grafenu o rozmiarach makroskopowych, centymetrowych, ona by się nam bardzo łatwo przerwała. Makroskopowo ten materiał nie jest tak wytrzymały, jak wszyscy mówią, ale grafen płatkowy można zastosować jako wzmacniacz dzięki temu, że jego płatki są mikrometryczne lub nanometryczne. Te właściwości, które są w skali nano, zostają w tej skali, a płatki rozsiane w całym materiale wzmacniają go lub zmieniają inne jego cechy – tłumaczy ekspert.

Nowy materiał już znajduje zastosowanie, choć na razie w węższej skali. Chodzi przede wszystkim o głównie hobbystyczne, wysoko wyspecjalizowane dziedziny, jak np. sport wyczynowy czy ekstremalny. Kaski lub ramy rowerowe z dodatkiem grafenu są dużo lżejsze a jednocześnie równie wytrzymałe, jak konkurencyjne produkty. Grafen płatkowy wytwarzany przez zespół dr inż. Ludwiki Lipińskiej jest także stosowany jako dodatek do polimerów, m.in. filamentów do druku 3D.

Wdrażanie technologii grafenowych dokonuje się także na innych polach. Firmy takie jak Samsung czy Huawei wprowadzają już prototypowe akumulatory oparte na różnych technologiach grafenowych. Tak zmodyfikowane magazyny energii mogą pracować przy wyższej temperaturze, będą się szybciej ładować lub mogą mieć większą pojemność.

– Przyszłość maluje się obiecująco. Tych zastosowań jest parę na horyzoncie, nie wiemy, które z nich będzie kołem zamachowym. Być może będą to ogniwa słoneczne, być może będzie to właśnie wzmacnianie materiałów, a być może będą to zastosowania w medycynie, gdzie grafen będzie używany do transportu leków albo terapii antynowotworowej – mówi Michał Woluntarski.

Choć grafen cieszy się coraz większą popularnością, to w ciągu najbliższych 10–15 lat nie zastąpi choćby np. krzemu w elektronice. Jak zauważa ekspert są jednak dziedziny, w których technologie bazujące na grafenie stopniowo wypierają dotychczasowe rozwiązania.

Polscy specjaliści z Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych mają już duże osiągnięcia zarówno w pracach nad innowacyjnymi technologiami otrzymywania grafenu o określonych właściwościach, jak i jego wykorzystaniem w konkretnych przypadkach. Dzięki dużemu doświadczeniu pracownicy instytutu są otwarci m.in. na współpracę z przedsiębiorcami i przedstawicielami przemysłu.

– Znajdujemy takie miejsca, w których wspólnie z polskim przemysłem moglibyśmy zrobić jakąś innowację, która byłaby zauważalna w Europie. Taką niszą będą np. ogniwa fotowoltaiczne, tutaj współpracujemy z firmą FreeVolt. Rozwiązania, które ta firma proponuje, są naprawdę innowacyjne, nie tylko na skalę polską, europejską, lecz także światową – zauważa kierownik Pracowni Grafenu Chemicznego w Instytucie Technologii Materiałów Elektronicznych.

Czytaj także

Kalendarium

Wydarzenia

Newseria na #MWC2018 w Barcelonie

Kolejny raz Barcelona jest gospodarzem Mobile World Congress. #MWC2018 to innowacyjne produkty, technologie przyszłości, świat nowoczesnych rozwiązań w jednym miejscu. Między 26 lutego a 1 marca, w Hiszpanii tysiące biznesmenów, innowatorów i programistów pokażą najnowsze rozwiązania, które zmieniają życie codzienne. Smartfony, aplikacje i wirtualna rzeczywistość – tam gdzie zmienia się świat, będzie też Newseria, która pokaże to, co wkrótce nada nowe oblicze elektronice.

Zapraszamy do śledzenia naszych relacji z #MWC2018

Gry i aplikacje

Na smartfonach można tworzyć coraz doskonalsze awatary. Wkrótce umożliwią odwzorowanie całej postaci

Awatary, czyli cyfrowe odwzorowanie człowieka, można już tworzyć za pomocą smartfona. Pozwalają one na coraz wierniejsze odtwarzanie podobizny lub mimiki użytkownika. Za prekursora tego trendu uznaje się Animoji od Apple. Samsung w swoich AR Emoji postawił na proste podobizny, tymczasem Sony w najnowszych modelach Xperia do tworzenia awatarów wykorzystuje bardziej zaawansowaną technologię skanowania 3D. W tej technologii wkrótce będzie można odtworzyć także całą postać. Awatary coraz częściej występują w roli wirtualnych doradców, obsługując nas w wirtualnych biurach obsługi klienta, sklepach internetowych, a nawet bibliotekach.

Internet

Już niebawem WiFi przyspieszy do 1 terabita na sekundę. Przyszłością komunikacji radiowej jest wielodostepowość

Coraz bardziej rozwija się komunikacja poprzez światło. Technologia LiFi wciąż wymaga dopracowania, ale tempo wzrostu tego rynku sugeruje, że to będzie przyszłość komunikacji. Wi-Fi pozostanie jednak kluczową technologią transferu danych w najbliższych latach. Na standardyzację czekają już sieci, których przepustowość sięga nawet 1 Tb/s. Obecny standard 802.11ac pozwala transmitować dane z prędkością 1 Gb/s. Przyszłością Wi-Fi jest wielodostępowość sieci, która pozwoli na powszechny dostęp do internetu. Dostępność sieci jest kluczowa w dobie technologii 5G, Internetu rzeczy i Przemysłu 4.0.

Logotypy

Logotypy serwisu Newseria Innowacje do pobrania

Wszystkie nasze logotypy przedstawiciele mediów mogą pobrać na tej podstronie.