Cel mai subțire și ușor material din lume, bun conductor electric, care va revoluționa economia. Grafenul este unul dintre cele mai inedite materiale descoperite în ultimii ani, iar cercetătorii spun  că va aduce o adevărată revoluție în industrie, datorită capacităților sale. În ultimii ani, au fost demarate multe cercetări în domeniu, iar rezultatele acestora demonstrează beneficii multiple pentru nenumărate domenii de activitate.

Despre material

Grafenul este varianta bidimensională a grafitului, format dintr-un aranjament planar de atomi de carbon, dispuși într-o rețea hexagonală, așa cum explică specialiștii din domeniu. Fiind un bun conductor de electricitate și căldură, grafenul a fost descoperit și izolat acum aproximativ 10 ani, prin exfolierea grafitului de către mai mulți specialiști britanici, care lucrau în cadrul Universității din Manchester. Cercetătorii au fost conduși la acea vreme de către profesorul olandez Andre Geim, ce a primit Premiul Nobel pentru Fizică în anul 2010, alături de Konstantin Novoselov, colaboratorul său apropiat.

Este cel mai subțire material descoperit de oameni, fiind, de asemenea, și cel mai ușor și, în același timp, și un bun conductor electric, dar și rezistent. La toate aceste caracteristici, se adaugă faptul că grafenul are proprietatea de a fi flexibil și transparent, ceea ce înseamnă că se poate utiliza cu succes în industrii precum IT&C, unde dimensiunea și culoarea sunt esențiale pentru orice echipament.

În viața de zi cu zi, grafitul, precedentul grafenului, este cunoscut pentru fabricarea minei de creion. Specialiștii spun însă că un milimetru de grafit este echivalentul cu trei milioane de straturi de grafen. Cu alte cuvinte, culoarea lăsată pe o hârtie de un banal creion este, în fapt, rezultatul dezlipirii unor fulgi de grafit, ceea ce înseamnă că toți cei care au scris măcar o dată cu un creion au realizat, în cele din urmă, grafen.

Cercetări

În ciuda faptului că este un material recent descoperit, specialiștii din toate colțurile lumii au început deja nenumărate cercetări pentru a observa care sunt caracteristicile exacte ale grafenului, iar investiții de amploare au început deja să fie planificate.

Comisia Europeană a desemnat grafenul ca unul dintre cele mai importante materiale care ar trebui să intre în programele de cercetare, acordând 1 miliard de euro pentru studiile destinate proiectului “Inițiativa-pilot Grafen”, din cadrul inițiativei Tehnologii Emergente și de Viitor.

Specialiștii din Marea Britanie sunt și ei angregați în nenumărate cercetări. Guvernul din Marea Britanie a aprobat un fond de investiții record, de 61 de milioane de lire sterline, pentru susținerea “National Graphene Institute”, un centru de cercetare ce va fi deschis în Manchester anul viitor. Conducerea Universității din Manchester a anunțat public că se dorește ca această instituție să devină un lider mondial pentru cercetările asupra acestui material.

.

.

Mai mult decât atât, Universitatea Cambridge a anunțat că are în plan deschiderea Cambridge Graphene Centre, instituție care are nevoie de o investiție ce se ridică la 30 de milioane de lire sterline, pentru a funcționa la standardele dorite.

La toate acestea, se adaugă investitorii și cercetătorii care au început, pe cont propriu, activități specifice pentru a descoperi noi modalități și domenii unde poate fi utilizat cu succes grafenul.

Domenii

Un domeniu care a cunoscut una dintre cele mai înfloritoare creșteri în ultimii ani a fost cel al device-urilor mobile. Vânzările de telefoane mobile inteligente sau smartphone-uri sunt de câțiva ani în creștere, iar inovațiile din domeniu se dezvoltă în fiecare zi. Potrivit Societății Americane pentru Chimicale, grafenul va fi unul dintre materialele folosite intens în viitor pentru producția de smartphone-uri. Dimensiunea, flexibilitatea și durabilitatea acestuia sunt doar câteva dintre proprietățile care îl fac potrivit pentru această industrie. În plus, faptul că este un material transparent poate conduce la realizarea de ecrane transparente durabile și ușoare.

Tot în domeniul tehnologiei, cercetătorii din cadrul Universității din Manchester au combinat grafenul cu siliconul și au realizat un acumulator care a putut fi utilizat timp de șapte zile. Asta înseamnă că viitorul bateriilor reîncărcabile ar putea fi schimbat total, mai ales că prototipul realizat are nevoie de un timp de încărcare de doar câteva minute pentru o durată de viață de o săptămână.

Doctorul Aravind Vijayaraghavan, din cadrul Universității din Manchester, este de părere că materialul poate fi utilizat și pentru realizarea de dispozitive care se pot integra rapid în organismul uman. Astfel de unități, de foarte mici dimensiuni, vor putea realiza o citire exactă a sistemului nervos, aducând astfel beneficii incredibile pentru dezvoltarea sistemului medical. În plus, dispozitivele din grafen pot fi utilizate o perioadă lungă de timp, întrucât materialul nu se degradează. Acest lucru și faptul că grafenul este un conductor electric bun conduc la posibilitatea transmiterii de impulsuri electrice către neuroni, ceea ce aduce posibilitatea unor revoluții în medicină, precum soluții pentru oamenii paralizați, prin transmiterea de impulsuri electrice către neuroni.

Nu în ultimul rând, grafenul ar putea fi utilizat pentru crearea dispozitivelor fotovoltaice și în producția de biocarburanți. Cercetătorii au început deja să lucreze la conceperea unor panouri solare flexibile, foarte ușoare, datorită greutății scăzute a materialului. Cum grafenul este un foarte bun conductor electric, absorbind în același timp 2% din lumină, acesta poate permite construcția de panouri solare pentru orice unitate, de la construcții de mașini, energia solară fiind așadar mult mai facil de utilizat.

Și industriile auto și aviatică sunt interesate de noul material. Cu o durabilitate ridicată și o greutate foarte scăzută, grafenul poate fi soluția reducerii greutății, deci și consumului, pentru vehicule.

La toate aceste beneficii, grafenul presupune un cost redus de obținere, așadar va putea înlocui cu succes materiale foarte costisitoare, precum seleniul din celulele solare, spun cercetătorii, aducând reduceri financiare semnificative.