A grafént felfedező két tudós Andre Geim és Konsztantyin Novoszjolov 2010-ben egyáltalán nem meglepő módon fizikai Nobel-díjat kapott.
A grafén egyedülálló tulajdonságai:
- 200-szor erősebb az acélnál, ezzel a legerősebb ismert anyag.
- A keménysége ellenére olyan rugalmas, mint a gumi, jól hajlítható
- Az elektronok gyorsabban mozognak benne, mint más anyagban. 10-szer jobb vezető, mint a réz.
- Átlátszó
- Öntisztító, ellenáll a víznek, olajnak, zsírnak
- Jól keverhető. Csupán egy százaléknyi grafént keverve a műanyaghoz, kiváló elektromos vezetőt kapunk.
- A keménysége ellenére olyan rugalmas, mint a gumi, jól hajlítható
- Az elektronok gyorsabban mozognak benne, mint más anyagban. 10-szer jobb vezető, mint a réz.
- Átlátszó
- Öntisztító, ellenáll a víznek, olajnak, zsírnak
- Jól keverhető. Csupán egy százaléknyi grafént keverve a műanyaghoz, kiváló elektromos vezetőt kapunk.
Mire használható?
Olyan átlátszó, hajlítható, érintőképernyős eszközt lehet vele
készíteni, ami teljes szélességében tabletként, összehajtva
mobiltelefonként, a csuklón meghajlítva okosóraként/okoskarkötőként is
használható. Tud átlátszó is lenni, de át tud változni bármilyen színűvé
vagy mintájúvá. Ráadásul a grafénnel kevert műanyag erősebb és könnyebb
lesz. A zsírtaszító tulajdonsága miatt pedig nem lesz tele
ujjlenyomattal.
Grafén réteggel bevonva az asztalokat, falakat, mindenből kijelzőt varázsolhatunk. Nem kellenek többet fizikai kapcsolók és szabályozók a tűzhelyekre, a házfalakon távolról irányítva változtathatják a reklámokat, a buszmegállók tábláin az érkezési időpontokat, de kiválthatja a hagyományos televíziót, vetítőt is.
Áttörés az autóiparban.
A grafén forradalmi hatású lehet az elektromos autóiparra is, amelynek
legnagyobb problémája, hogy hatalmas súlyú elemeket cipelnek az autók,
mégis 80-100 kilométerenként lemerülnek. És ha egyszer lemerültek,
órákig tart a töltésük. A grafénnal dúsított elemek ezen problémák
mindegyikét megoldják, mert súlyra könnyebbek, sokkal nagyobb
kapacitásúak, és nagyságrendekkel gyorsabban töltődnek. Sőt, grafén
tartalmú kaszni esetén maga az autó is tudja tölteni energiával.
Ablaküvegből napelemek.
A jelenleginél többszörösen hatékonyabb napelemek építhetőek belőle, a
felhasználásával a napenergia megtérülési mutatói jóval meggyőzőbbé
válhatnak.
A lakás ablakai akár teljes méretükben bevonhatók grafénnel, így napelemként és képernyőként is használhatók. Mivel bármilyen színt meg tud jeleníteni, megszűnhet a függöny fényszűrő feladata. Vagy képzeljünk el egy kirakatüveget, amelyen reklámok futnak. És ha a járókelők már megőrülnek a sok reklámtól, semmi baj, mert a grafén törhetetlenné is teszi a kirakatüveget.
A lakás ablakai akár teljes méretükben bevonhatók grafénnel, így napelemként és képernyőként is használhatók. Mivel bármilyen színt meg tud jeleníteni, megszűnhet a függöny fényszűrő feladata. Vagy képzeljünk el egy kirakatüveget, amelyen reklámok futnak. És ha a járókelők már megőrülnek a sok reklámtól, semmi baj, mert a grafén törhetetlenné is teszi a kirakatüveget.
Törhetetlen járművek.
A grafén könnyűsége, hajlékonysága és törhetetlensége az autó- és
repülőgyártásban is óriási fejlődést jelent. Réz, illetve nikkel
rétegeket grafén rétegekkel keverve olyan kompozit anyagot állítottak
elő, amely a rezet 500-szor, a nikkelt 180-szor erősebbé tette,
ugyanakkor ellenállóvá az erózióval szemben. Járműveknél is előnyös
lehet az ablakoknál a vízlepergető hatás. A grafénnal vége lesz az
ablaktörlő-iparnak.
A torrentezés jövője.
Wifi-n vagy 3G-n
nagy fájlokat feltölteni máig idegőrlő tevékenység. Mivel az elektronok
szinte ellenállás nélkül hasítanak végig a kétdimenziós felületen, ezért
grafén antennával lehetséges akár másodpercenként egy terabites
sebesség elérése is. Ez kb. 50-80 darab közepes minőségű mozifilmnek
felel meg.
Telefontöltés 5 másodperc alatt.
Ha voltál már
olyan helyzetben, hogy egy kávézó pincérének kellett könyörögnöd 5 perc
telefontöltésért, mert egy fontos hívást vársz, akkor örülsz majd annak
az információnak, hogy a grafén alapú elemek 5 másodperc alatt 100
százalékra tölthetők.
Egyebek:
Aki irigyeli a fantasztikus
filmek lényeinek UV- vagy infravörös látását, az örülhet, mert grafén
alapú kontaktlencsével ő is képes lesz hasonlóra.
A gyógyászatban is nagy reményeket fűznek hozzá, elsősorban a bioszenzorok, és a célzott gyógyszerbevitel területén.
Az építészetben használható bevonó anyagként, erősebbé, ellenállóbbá, és vízlepergetővé teszi az épületeket, lehetetlenné teszi a graffitizést.
És ami a legfontosabb: az alapanyag, a szén óriási mennyiségben rendelkezésre áll, és nagyon olcsó.
A gyógyászatban is nagy reményeket fűznek hozzá, elsősorban a bioszenzorok, és a célzott gyógyszerbevitel területén.
Az építészetben használható bevonó anyagként, erősebbé, ellenállóbbá, és vízlepergetővé teszi az épületeket, lehetetlenné teszi a graffitizést.
És ami a legfontosabb: az alapanyag, a szén óriási mennyiségben rendelkezésre áll, és nagyon olcsó.
&
Szépséghibák!
Ahogy minden új technológiának, a grafénnak is vannak problémái. A
nanotechnológia – aminek egyik zászlóshajója lehet a grafén – lényege
ugyanis a felfoghatatlanul apró méret. Egy atom vastagságú, láthatatlan
réteggel nagyipari környezetben dolgozni nem triviális dolog.
A kutatók leggyakrabban az ún. hántolásos módszerrel állítják elő a grafént. Ez abból áll, hogy egy grafitdarabra ragasztószalagot nyomnak, majd letépik, a letépett rétegekre újabb ragasztószalagot tesznek, rétegről rétegre vékonyítva, míg csak egy atomnyi marad. Ez a módszer egy kutatólaborban elegendő, de tömeggyártásra nem alkalmas. Bár több irányba is elindultak a tömeggyártással, a szükséges gépek és ipari folyamatok kialakítása évekig tart.
Emellett léteznek egészségügyi félelmek. A láthatatlanul parányi, de nagyon erős nanorészecskék ugyanis az emberi (vagy más élő) szervezetbe kerülve komoly károkat okozhatnak. A szervezet képtelen ezeket lebontani, a sejtfalakat viszont könnyedén képesek átszúrni. Ez a tulajdonsága hasonló az azbeszthez, gyulladást alakít ki, és súlyos betegségekhez vezethet. A kutatók sem tartják lehetetlennek ezen problémák megoldását, de a kereskedelmi forgalomba kerülés előtt ezekre mindenképp megnyugtató megoldást kell találni.
A kutatók leggyakrabban az ún. hántolásos módszerrel állítják elő a grafént. Ez abból áll, hogy egy grafitdarabra ragasztószalagot nyomnak, majd letépik, a letépett rétegekre újabb ragasztószalagot tesznek, rétegről rétegre vékonyítva, míg csak egy atomnyi marad. Ez a módszer egy kutatólaborban elegendő, de tömeggyártásra nem alkalmas. Bár több irányba is elindultak a tömeggyártással, a szükséges gépek és ipari folyamatok kialakítása évekig tart.
Emellett léteznek egészségügyi félelmek. A láthatatlanul parányi, de nagyon erős nanorészecskék ugyanis az emberi (vagy más élő) szervezetbe kerülve komoly károkat okozhatnak. A szervezet képtelen ezeket lebontani, a sejtfalakat viszont könnyedén képesek átszúrni. Ez a tulajdonsága hasonló az azbeszthez, gyulladást alakít ki, és súlyos betegségekhez vezethet. A kutatók sem tartják lehetetlennek ezen problémák megoldását, de a kereskedelmi forgalomba kerülés előtt ezekre mindenképp megnyugtató megoldást kell találni.
Még a piaci robbanás előtt.
A legnagyobb kutatólaboratóriumokon keresztül a kormányok
dollármilliárdokat öntenek a grafénkutatásba (tavaly az EU is
megszavazott egy egymilliárd Eurós grafénkutatási programot). Ahogy
jönnek az eredmények, úgy kapcsolódnak be újabb és újabb szereplők, hogy
részesei lehessenek a jövőbeli piacrobbanásnak. A terület befektetői
3-5 éven belül várják a kereskedelmi forgalomban kapható grafén termékek
megjelenését, a szkeptikusabbak 7-10 évet mondanak. Várhatóan a
kijelzők és napelemek lesznek az első boltba kerülő termékek, a többi
felhasználási mód még a kutatásokon múlik.
Forrás:
Egész-ség ( facebook )
*
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése