Kakšne možnosti odpira grafen : super material s popolnoma osupljivimi toplotnimi, mehanskimi in elektronskimi lastnostmi, ki bi lahko med drugim privedli do proizvodnje sončnih celic, ki so veliko učinkovitejše od današnjih, baterij z veliko daljšo življenjsko dobo in inovativnih sistemov za shranjevanje vodik. Poglejmo, kakšna bo revolucija, ki jo je prineslo to gradivo.
Znanstvena skupnost nima težav z neuravnoteženostjo: soočamo se z revolucijo na področju materialov, primerljivih tistim, ki smo jim bili priča v prejšnjem stoletju z uvedbo polimerov za proizvodnjo plastike. Toda grafen , ta zelo tanka plast ogljikovih atomov z izjemnimi lastnostmi, bi lahko šla še dlje.
V začetku leta 2000 sta ga odkrila dva mancherovska raziskovalca, Andre Geim in Kostya Novoselov, ki sta zaradi tega leta 2010 prejela Nobelovo nagrado za fiziko, grafen pa je monomatski sloj ogljikovih atomov, organiziran v skladu s kristalno strukturo s šestkotnimi celicami ki se ponaša z izjemnimi lastnostmi: ima enako prožnost kot plastika, vendar je mehanska odpornost več kot stokrat večja od jekla.
Njegove toplotne, elektronske in optične lastnosti (vključno s preglednostjo) so neverjetne, zmožen je voditi elektriko in toploto z zelo visokim izkoristkom, zato bi lahko napisal novo stran za obnovljive vire.
Področje aplikacij obljublja ogromno in še vedno ni natančno določeno. V zvezi s tem je Evropska unija odločila, da sproži "grafena paradni konj" , je raziskovalni projekt v vrednosti 1 milijarde evrov.
Grafen in obnovljivi viri energije: nova meja?
V preteklosti smo že omenili tudi nadgradnjo, ki bi jo grafen lahko zagotovil razvoju sončnih panelov (glej članek Graphexeter: nov material, ki povečuje učinkovitost sončnih plošč ).
To je ena najpomembnejših možnih aplikacij za grafen: v nekaterih laboratorijskih poskusih so raziskovalci lahko dosegli stopnjo pretvorbe sončne energije v električno energijo do 60% višjo od povprečja najboljših sončnih celic v komercialni industriji ( tukaj ena od teh raziskav). Torej, sončne super-celice bi lahko bile na obzorju zahvaljujoč grafenu.
A ne samo to: grafen bi lahko našel uporabo v trajnostni mobilnosti z ustvarjanjem ultrabakterij , danes pa so zmogljivosti za shranjevanje energije nepredstavljive. Po mnenju raziskovalcev Inštituta za nanoznanosti CNR ( CNRnano ) bi lahko grafenske baterije trajale dlje in hitrejše polnjenje, pogoji, ki nakazujejo uporabo jutrišnjih električnih avtomobilov .
Poleg tega se preučujejo grafenske rešetke, ki so sposobne vezati in shranjevati vodik , z možnostjo ustvarjanja posebnih rezervoarjev, ki bi do zdaj odklenili zastoj, ki je odločilni za uporabo te tehnologije.
Da ne omenjam potrošniške elektronike, tiste, ki prežema naš vsakdan: v zvezi s tem si je mogoče predstavljati, da nam bo grafen omogočil oblikovanje prilagodljivih računalnikov, pametnih telefonov in tablic , izjemno hitrih internetnih kablov, letal. izredno lahka.
Skratka, kaj menite o dobrih možnostih za uporabo tega gradiva?
Preberite tudi:
- Sončne celice postanejo optična vlakna za tekstil
- Vodik iz sončnega reaktorja? Mogoče ne bo več znanstvene fantastike ...
- Sončne celice so še učinkovitejše zaradi nanowires