Polacy tworzą grafen o doskonałych właściwościach

„Otrzymaliśmy grafen o właściwościach zbliżonych do tych teoretycznych, które niosą nadzieję na rewolucję” – pochwalili się naukowcy z Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych oraz Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych. – „Dzięki zastosowaniu nowatorskiej metody udało nam się uzyskać najczystszą postać grafenu płatkowego”.

ITME pracuje nad grafenem od lat, a ostatnio – dzięki współpracy z warszawską firmą Nano Carbon – zdołała nawet wprowadzić swoje dzieło do sprzedaży, co pomaga w finansowaniu dalszych badań. Co ważne, są one bardzo owocne, na co dowodem może być najnowsze osiągnięcie naukowców.

Jest to wysokiej jakości grafen płatkowy, czyli taki, który składa się z miliardów jednoatomowych, węglowych struktur plastra młodu. Naukowcy zastosowali chemiczną metodę produkcyjną, w której materiał uzyskuje się dzięki odrywaniu go od surowca wyjściowego, którym jest grafit, wykorzystywany między innymi w ołówkach.

Pierwszym etapem takiej chemicznej obróbki jest utlenienie płatków grafitowych i uzyskanie w ten sposób zawiesiny tlenku grafenu znajdującej się w wodzie. Tę ostatnią należy jednak usuwać, ale nie można tego dokonać poprzez zwykłe odparowanie, ponieważ zmieniają się wówczas właściwości materiału. W jaki więc sposób należy to zrobić? To już tajemnica ITME.

Przejdźmy jednak dalej. Uzyskany tlenek grafenu trzeba teraz „oczyścić” z potrzebnych w poprzednich etapach grup tlenowych, które sprawiają, że obiekt obróbki jest izolatorem, a nie przewodnikiem. Robi się to za pomocą redukcji – polscy naukowcy wykorzystują do niej konkretnie wysoką temperaturę i wysokie ciśnienie.

Do przeprowadzenia redukcji konieczna jest prasa izostatyczna do prasowania na gorąco. Szczęście naukowców z ITME polegało na tym, że taki właśnie przyrząd znajduje się po drugiej stronie Warszawy – we wspomnianym już ICiMB. W efekcie udało się stworzyć gładki i elastyczny papier grafenowy o doskonałym przewodnictwie elektrycznym.

Stworzony przez Polaków papier grafenowy ma ogromny potencjał w wielu różnych branżach – od przemysłu energetycznego i hutniczego, przez medycynę i chemię, aż po elektronikę. Na razie jest tylko jedna przeszkoda w popularyzacji tego rozwiązania i jest to cena. Gram takiego materiału kosztuje bowiem kilkaset złotych.

Nadal zatem musimy czekać na grafenową rewolucję, która zwiastowana jest od wielu już lat. Nie ma jednak powodu, by wątpić w to, że w końcu nastąpi – mówimy tu przecież o materiale, który z z pewnością zasługuje na to, by zwać go „cudownym”.

Jest 300 razy wytrzymalszy niż stal, doskonale przewodzi ciepło, a elektryczność lepiej nawet niż miedź czy srebro, jest hydrofobowy, a do tego niezwykle elastyczny i przezroczysty. Najlepsze zaś, że do tej rewolucji mogą poprowadzić nas Polacy.

Źródło: Forsal, Dziennik Gazeta Prawna, ITME, inf. własna. Foto: ITME