Kakve izglede otvara grafen : super-materijal s apsolutno zapanjujućim toplinskim, mehaničkim i elektroničkim svojstvima, koji bi, između ostalog, mogli dovesti do proizvodnje solarnih ćelija mnogo učinkovitije od današnjih, baterija s mnogo dužim vijekom i inovativnim sustavima za pohranu vodik. Da vidimo kakva će biti revolucija koju je donio ovaj materijal.
Znanstvena zajednica nema problema s neuravnoteženošću: suočeni smo s revolucijom u sferi materijala koji se mogu usporediti s onim čemu smo svjedočili u prošlom stoljeću uvođenjem polimera za proizvodnju plastike. Ali grafen , taj vrlo tanki sloj atoma ugljika s izuzetnim svojstvima, mogao bi otići još dalje.
Otkrili su ih početkom 2000-ih dva istraživača iz Manchestera, Andre Geim i Kostya Novoselov, koji su zbog toga osvojili Nobelovu nagradu za fiziku 2010. godine, grafen je monomomski sloj ugljikovih atoma organiziran prema kristalnoj strukturi s šesterokutnim stanicama koja se odlikuje izuzetnim svojstvima: ima istu fleksibilnost kao plastika, ali mehanička otpornost više od sto puta veća od čelika.
Njegova su toplinska, elektronička i optička svojstva (uključujući prozirnost) nevjerojatna, sposobna je provesti električnu i toplinsku energiju s vrlo visokom učinkovitošću i zbog toga bi mogla napisati novu stranicu za obnovljive izvore.
Područje primjene obećava da će biti ogromno i još uvijek nije točno definirano. S tim u svezi, Europska unija odlučila je lansirati „Graphene Flagship“ , istraživački projekt vrijedan milijardu eura.
Grafen i obnovljivi izvori energije: nova granica?
U prošlosti smo spomenuli i nadogradnju koju grafen može jamčiti razvoju solarnih panela (vidi članak Graphexeter: novi materijal koji povećava učinkovitost solarnih panela ).
Ovo je jedna od najistaknutijih potencijalnih primjena grafena: u nekim laboratorijskim eksperimentima istraživači su uspjeli postići razinu pretvorbe solarne energije u električnu energiju do 60% veću od prosjeka najboljih komercijalnih solarnih ćelija ( ovdje jedno od tih istraživanja). Dakle, solarne super-ćelije mogle bi se nalaziti na horizontu zahvaljujući grafenu.
Ali ne samo to: grafen bi mogao naći uporabu u održivoj mobilnosti stvaranjem ultrabakterija , a danas su kapaciteti za skladištenje energije nezamislivi. Prema istraživačima iz CNR Instituta za nanoznanosti ( CNRnano ), grafenske baterije mogle bi trajati duže i imati brže vrijeme punjenja, što ukazuje na korištenje sutrašnjih električnih automobila .
Nadalje, proučavaju se grafenske rešetke koje mogu vezati i skladištiti vodik , s mogućnošću stvaranja posebnih spremnika koji bi do sada deblokirali zastoj koji je presudan za primjenu ove tehnologije.
Da ne spominjemo potrošačku elektroniku, onu koja prožima našu svakodnevicu: u tom pogledu, moguće je zamisliti da će nam grafen omogućiti oblikovanje fleksibilnih računala, pametnih telefona i tableta , izuzetno brzi internetski kablovi, zrakoplovi. izuzetno lagana.
Ukratko, što mislite o dobrim izgledima za upotrebu ovog materijala?
Pročitajte i:
- Solarne ćelije postaju optička vlakna za tekstil
- Vodik iz solarnog reaktora? Možda to više neće biti znanstvena fantastika ...
- Solarne ćelije još učinkovitije zahvaljujući nanowires