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
  • MP4
  • 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

    CES 2019

    Medycyna

    Asystenci głosowi w medycynie. Osobisty system szybkiego reagowania w nagłych sytuacjach może uratować życie osobom starszym lub chorym

    Głośniki z asystentami głosowymi coraz częściej znajdują zastosowanie w medycynie. Wkrótce na rynek trafi system reagowania w nagłych sytuacjach oparty na działaniu inteligentnych czujników i reagujący na polecenia głosowe. To szansa przede wszystkim dla seniorów na usamodzielnienie się oraz szybką reakcję rodziny w razie np. nagłego upadku czy zawału serca. Jedna komenda wystarczy, by połączyć się z bliskimi lub lekarzem. Urządzenie także całkowicie bezprzewodowo zbiera dane o parametrach życiowych.

    Firma

    Rząd planuje upowszechnić elektroniczne urzędy. Usługa e-PIT to dopiero początek zmian w administracji skarbowej

    Cyfryzacja administracji w Polsce nabiera tempa. Wprowadzenie profilu zaufanego spotkało się z ciepłym przyjęciem ze strony obywateli, w 2018 roku korzystało z niego już 2,6 mln osób, a na horyzoncie pojawiają się kolejne projekty, które ułatwią wykonywanie czynności urzędowych za pośrednictwem internetu. E-urząd już teraz pozwoli zautomatyzować wypełnianie rocznych deklaracji podatkowych, a docelowo ma umożliwić załatwienie wszystkich spraw związanych ze skarbówką przez internet.  

    Infrastruktura

    Rośnie liczba ataków wymierzonych w instytucje państwa i sektory kluczowe dla bezpieczeństwa kraju. Powstająca w Polsce cyberarmia może je skutecznie powstrzymać

    Specjaliści ABW oceniają, że tylko w 2018 roku zostało zgłoszonych ponad 31,8 tys. incydentów bezpieczeństwa komputerowego. Ponad 6 tys. z nich uznano za ataki na sieć teleinformatyczną. Odpowiedzią na wyzwania i zagrożenia związane z rozwojem nowych technologii mają być Wojska Obrony Cyberprzestrzeni. Zapewnią bezpieczeństwo sieci, monitoring zagrożeń oraz cyberrozpoznanie, a w ciągu trzech lat powinny osiągnąć zdolność operacyjną. Pierwszy zespół obrony cyberprzestrzennej ma być powołany jeszcze w tym roku i będzie liczyć stu ekspertów.