Grafen na wyciągnięcie ręki

Produkcja ekranów dotykowych wykonanych z użyciem grafenu jest w zasięgu ręki. Jeszcze nie w Europie, ale to kwestia czasu. Za kilkanaście lat foliowe bransoletki, spełniające rolę telefonu komórkowego, będzie można powiększyć do rozmiarów tabletu i korzystać z nich jak z komputera. W naszych domach zagoszczą materiały powstałe na bazie grafenu - lekkie i niezwykle wytrzymałe. Uczeni patentują przemysłowe metody wytwarzania grafenu. Także polscy naukowcy, jak dr inż. Włodzimierz Strupiński, który w wywiadzie dla serwisu Nauka w Polsce zdradza sekrety grafenu - nazywanego następcą krzemu. 

Grafen to cienka warstwa utworzona przez atomy węgla. Elektrony zachowują się w nim tak, jakby straciły masę i stały się fotonami. Materiał wykazuje się wysokim przewodnictwem i wytrzymałością mechaniczną. Dzięki grafenowi można budować szybkie urządzenia, jest on wykorzystywany do badań chemicznych i genetycznych.

Do czego najpierw przyda się nam w codziennym życiu i pracy?

"Już w tej chwili w Korei są opracowano technologię wytwarzania dużych ekranów dotykowych (ponad 30 cali) wykonanych z użyciem grafenu. Po drugiej stronie takiego ekranu funkcje przewodzenia spełnia grafen, a nie jak dotychczas tlenek indowo-tytanowy. Produkcja polega na tym, że z bębna rozwija się folię miedzianą, na nią nakłada się grafen, a następnie, po odtrawieniu miedzi, grafen przenosi się na ekrany dotykowe" - tłumaczy PAP dr inż. Strupiński z Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych (ITME).

Pytany, czy przeciętnego obywatela będzie stać na te techniczne nowinki, odpowiada, że takie urządzenia mają być z założenia tańsze niż te wykorzystujące stale drożejący ind. Koreańczycy zastosowali metodę typowo azjatycką, czyli od razu zainwestowali kilkaset milionów dolarów w przygotowania do produkcji masowej, a więc szybkiej i taniej.

Inne zastosowania, które być może najprędzej wykorzystamy w praktyce, to tzw. elastyczna elektronika. Bardzo cienkie folie mogą spełniać rolę telefonu komórkowego, który można zapiąć jako bransoletkę na przegubie dłoni, a potem powiększyć sobie do rozmiarów tabletu i korzystać z tego, jak z komputera. W ocenie dra inż. Strupińskiego, nie są to tylko naukowe wizje, raczej dalsza przyszłość.

"Prawdopodobnie na realizacji tych wizji upłynie cała dekada. Bliższe zastosowania, choć może nie obecne w każdym domu, to wszelkiego rodzaju elektrody. Grafen przewodzi elektryczność i przepuszcza światło, więc można będzie takie przezroczyste elektrody nakładać na ogniwa słoneczne, które pewnie szybko pojawią się na rynku" - prognozuje badacz.

Zaznacza, że w elektronice kierunki nowych badań trzymane są w ścisłej tajemnicy. Niedawno IBM ogłosił swój kolejny sukces - jeszcze szybszy tranzystor. Zapewne parę lat upłynie zanim będzie można budować układy elektroniczne w oparciu o grafen.

"Firma IBM w 2010 r. przedstawiła już pierwszy tranzystor wykonany na bazie nowego materiału. Przypominam, że operujemy tu warstwą o grubości jednego atomu. Zatem obróbka takiego materiału jest bardzo skomplikowana, ale przy obecnym poziomie technologii możemy się spodziewać za kilka lat zastosowania grafenu w nowoczesnych przyrządach elektronowych " - uważa polski badacz grafenu.

PAP - Nauka w Polsce