Grafen, czyli technologiczny fenomen będący szansą dla Polski

Posted on 28 października, 2015  in Artykuły, Elektronika

grafenChyba każdy z nas słyszał już o grafenie. Słowo to od kilku lat wciąż przewija się w polskich mediach, które głoszą o wielkiej szansie na technologiczny (i finansowy) skok naszego kraju. Mimo jednak, iż grafen na stałe zagościł już w naszych słownikach i powszechnie wiadomo, że jest on cudem technologii, mało kto potrafi powiedzieć, co to właściwie jest i na czym polega jego fenomen. Poniżej opiszemy więc, dlaczego w Polsce jest o nim aż tak głośno i jakie są jego wspaniałe właściwości – a są to informacje zdecydowanie warte zapamiętania, bo już za niedługo grafen może zrewolucjonizować nasze codzienne życie.

Malutki wynalazek o wielkiej mocy

Grafen to struktura złożona z atomów węgla. Jest gruby na zaledwie jeden atom, ale 100 razy silniejszy niż stal – 2-krotnie twardszy, 6-krotnie lżejszy, 10-krotnie bardziej wytrzymały na rozciąganie i aż 13-krotnie bardziej elastyczny. Jego ogromną wytrzymałość świetnie zobrazowali naukowcy z Uniwersytetu Colombia, którzy grafen testowali. Mianowicie, ich zdaniem, gdyby stworzyć płachtę grafenu i przykryć nią kubek, człowiek nie byłby w stanie jej przebić zaostrzonym ołówkiem. Co więcej, jednoatomowa warstwa wytrzymałaby ciężar postawionego na ołówku samochodu osobowego. Grafen jest ponadto świetnym przewodnikiem prądu – kilkadziesiąt razy lepszym, niż powszechnie wykorzystywany krzem, oraz ciepła. Ma również właściwości bakteriobójcze, nie przepuszcza gazów, a nawet potrafi usuwać skażenia promieniotwórcze. A do tego wszystkiego jest przezroczysty.

Rewolucja dla świata

Biorąc pod uwagę wszystkie fenomenalne właściwości grafenu, zastanawiacie się pewnie, jak w praktyce można go wykorzystać. Otóż możliwości jest nieskończenie wiele. Po pierwsze, umożliwia on stworzenie lżejszych i bardziej wytrzymałych materiałów stosowanych w kosmonautyce, przemyśle lotniczym, samochodowym i budowlanym. Równie ważne jest jego zastosowanie w elektronice, gdzie już niedługo zastąpi on krzem, np. w budowie procesorów. W telekomunikacji może on usprawnić proces dostarczania energii oraz znacznie zmniejszyć jej straty. Ma także zastosowania w medycynie i ochronie środowiska. Co to wszystko oznacza dla pospolitego człowieka, nie biorącego udziału w badaniach naukowych i procesach produkcji technologicznej? Oznacza praktycznie rewolucję naszego codziennego życia. Przykładowo, powszechnie dostępne będą smartfony i tablety w formie rolki, które dowolnie będzie można zwijać i wyginać. Dodatkowo, smartfona będziemy mogli naładować już w 5 sekund, a laptopa – w 30 – a to dzięki użyciu grafenowych baterii. Uszczelki, dzięki dodaniu do nich grafenu, uzyskają zdolność przewodzenia ciepła, co wyeliminuje problem ich zamarzania i pękania, a szyby w samochodach przestaną parować. W medycynie zaś możliwe będzie stworzenie grafenowych opatrunków, skuteczniej zabijających bakterie i lepiej izolujących ranę.

Polski pierwiastek

Jakie więc znaczenie ma Polska w tej „grafenowej” rewolucji? Bardzo duże. Niezwykle pracochłonna technologia produkcji, jako jedyna znana do niedawna, powodowała, że grafen był najdroższym materiałem na Ziemi – centymetr kwadratowy kosztował ok. 100 mln dolarów. Polski Zespół pod kierownictwem dr. inż. Włodzimierza Strupińskiego z Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych (ITME) opracował jednak technologię, umożliwiającą otrzymywanie znacznie tańszego i jednocześnie najwyższej jakości grafenu. Polska mogłaby więc produkować ten supernowoczesny materiał i eksportować go na zasadzie półfabrykatu czy surowca. Oprócz wspomnianego ITME, prace nad grafenem prowadzą także inne polskie ośrodki naukowe – Politechnika Łódzka i Politechnika Warszawska. Mimo, iż badania i testy tego materiału wciąż trwają, jedno jest pewne – Polska zdecydowanie jest liczącym się graczem na scenie grafenowej technologii, bijąc na głowę swoich konkurentów w przemysłowej produkcji.

, ,