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

Patronaty medialne

Obsługa konferencji prasowych i innych wydarzeń

Agencja informacyjna Newseria wykonując zleconą obsługę wydarzenia przygotowuje pełny zapis konferencji, a także realizuje wywiady z gośćmi i uczestnikami wydarzenia. 

Internet

W Polsce powstaje specsłużba do odpierania cyberataków. Ma liczyć tysiąc osób i kosztować dwa miliardy złotych

Jednostki powołane do działania w cyberprzestrzeni powstają na całym świecie. Takimi strukturami dysponują chociażby Stany Zjednoczone, Niemcy czy Rosja. Do grona tych państw chce dołączyć także Polska. W ramach Ministerstwa Obrony Narodowej powstaje komórka, która ma reagować na zagrożenia dla obronności kraju i cyberbezpieczeństwa, związane m.in. z cyberatakami. Eksperci podkreślają, że tworzenie tego typu jednostek jest kluczowe dla bezpieczeństwa kraju.

Internet

Sieć Li-Fi za pomocą żarówek LED przesyła dane nawet stokrotnie szybciej od Wi-Fi. Nowa technologia jest też odporna na ataki hakerskie

Technologia Li-Fi, wykorzystująca działanie światła widzialnego, pozwala przesyłać dane z prędkością ponad 200 gigabitów na sekundę, czyli niemal stokrotnie większą niż w przypadku Wi-Fi. Sygnał przekazywany jest za pomocą np. żarówek LED. Sieci Li-Fi są odporne na ataki hakerów i zakłócenia elektroenergetyczne. Nowa technologia może znaleźć zastosowanie między innymi w szpitalach, kopalniach i służbach specjalnych.

 

Infrastruktura

Symulator ruchu miejskiego wykorzysta sztuczną inteligencję i komputer kwantowy. Ma rozwiązać problem korków w dużych miastach

Polska firma opracowuje rozwiązanie, które ma być wykorzystywane w zarządzaniu ruchem miejskim i szczegółowym planowaniu tras przejazdu dla firm logistycznych. Oprogramowanie ma w przyszłości wykorzystywać moc obliczeniową komputerów kwantowych, które jeszcze nie są udostępnione do komercyjnego wykorzystania. Twórcy systemu przewidują, że jeszcze w tym roku ta sytuacja może ulec zmianie. 

Logotypy

Logotypy serwisu Newseria Innowacje do pobrania

Wszystkie nasze logotypy przedstawiciele mediów mogą pobrać na tej podstronie.