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

    Kalendarium

    IFA 2019 Berlin

    Infrastruktura

    Autonomiczne pociągi są przyszłością transportu. Do rozwoju tej technologii niezbędny jest jeszcze superszybki internet

    Pociągi przyszłości będą pojazdami autonomicznymi, niekoniecznie poruszającymi się po torowiskach. Takie rozwiązania testowane są już na całym świecie. Kluczowym czynnikiem w rozwoju autonomicznych pociągów ma być z jednej strony pozwalająca na szybką łączność i diagnostykę superszybka sieć 5G, a z drugiej – rosnące zapotrzebowanie na szybki i niezawodny transport wykorzystujący napęd zeroemisyjny.

    MSPO - Targi Obronne Zbrojeniowe 2019 - Kielce

    Start-upy

    Sztuczna inteligencja pozwala tworzyć całkowicie poprawne teksty dziennikarskie. Może to doprowadzić do eskalacji fake newsów

    Technologie przetwarzania tekstów pozwalają odciążyć pracowników. W przyszłości sztuczna inteligencja może jednak całkowicie zrewolucjonizować wiele branż, w tym choćby dziennikarstwo. Już teraz Associated Press wykorzystuje depesze napisane przez program komputerowy. Technologie przetwarzania tekstów mogą się jednak okazać niebezpieczne –  na początku 2019 roku OpenAI ogłosiła, że stworzyła oprogramowanie do generowania tekstów, które daje pole do licznych nadużyć. Firma w obawie właśnie przed mogącymi powstawać masowo fake newsami nie opublikowała w pełni swoich wyników

    XXIX Forum Ekonomiczne - Krynica

    Infrastruktura

    Ministerstwo Cyfryzacji dąży do utworzenia Społeczeństwa 5.0. Już za kilka lat wszystkie sprawy będziemy mogli załatwić przez Internet

    Wraz z upowszechnieniem się technologii 5G na rynku pojawią się rozwiązania technologiczne, które umożliwią realizację założeń programu Społeczeństwa 5.0. To społeczeństwo, które w znacznej mierze polega na rozwiązaniach funkcjonujących w oparciu o chmurę danych. Infrastruktura 5G umożliwi m.in. przeprowadzenie cyfryzacji administracji, zautomatyzowanie wielu procesów przemysłowych czy wykorzystanie potencjału internetu rzeczy.