Zázračný grafen se dostává blíže k průmyslové výrobě, vědci ho dokáží vyrobit tisíckrát více

  • Průmyslově vyráběný grafen může způsobit revoluci v čipech, bateriích i materiálech
  • Nový způsob výroby umožňuje vyrobit tisíckrát více grafenu
  • Výroba nevyžaduje příliš energie ani nebezpečné chemikálie

O jednovrstvé formě uhlíku – grafenu, se už sní neuvěřitelně dlouho, Důvodem je především v tom, že v rámci jednoduché 2D konstrukce uhlíkových atomů nabízí neuvěřitelné vlastnosti – jedná se o nejpevnější materiál na světě a elektrony se skrze něj dokáží pohybovat takřka rychlostí světla.

Díky těmto speciálním vlastnostem může způsobit revoluci v oblasti tranzistorů, který by mohly mít frekvence i v řádu THz, solárních článcích s neuvěřitelně vysokou efektivitou nebo nabídnout baterie s vysokou kapacitou, které lze extrémně rychle nabíjet.

Možností použití je pochopitelně nepřeberné množství, ale vše závisí na tom, aby ho bylo možné vyrábět za co nejnižší cenu a v co největším množství.

Tři ingredience k efektivní výrobě grafenu

Vědci z univerzity v Kansasu vyvinuli a úspěšně si také patentovali novou metodu, jak vyrábět grafen mnohem jednodušeji, levnější, rychleji a také s minimálními požadavky na dodatečnou energii nebo spoustu nebezpečných chemikálií.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek
Zapalovací svíčka se stará o pravidelné exploze uvnitř nádoby, kde jsou veškeré potřebné částí pro tvorbu grafenu

Systém využívá pouze tří základních částí – uhlovodíkový plyn, kyslík a klasickou zápalnou svíčku, kterou jistě každý zná například z automobilů. Vše funguje zcela jednoduše – uzavřená natlakovaná nádoba se naplní ethenem, ethynem a kyslíkem a pomocí neustálých výbuchů, které způsobuje jiskra zapalovací svíčky, vzniká grafen, který se usazuje na vnitřním povrchu nádoby.

Klepněte pro větší obrázek
Vyrobený grafen na vnitřním povrchu nádoby

Tento způsob přitom vědci objevili vyloženě náhodou, protože původně měli v plánu vyrábět uhlíkový aerosol pro použití v gelu, který může sloužit jako základní materiál pro filtraci vody, fuel cell a podobně.

Vyrobí tisíckrát více už i v malé laboratoři

Současné metody výroby grafenu vyžadují spoustu energie, protože dochází ke spalování a míchání grafitu s řadou nebezpečných chemikálií (kyselina sírová, dusičnan sodný, manganistan draselný nebo například hydrazin) při vysokých teplotách kolem jednoho tisíce stupňů Celsia. Výsledkem je ale stejně nízká výtěžnost.

Klepněte pro větší obrázek
Dalším cílem je zrychlit proces získávání grafenu z nádoby z minut na sekundy

Nová metoda ale umožňuje místo miligramů vyrábět rovnou gramy a to i v této malé laboratoři. Vzhledem k tomu, že vědci používají jen velmi malou nádobu, je to obrovský pokrok v efektivitě výroby.

Revoluce je za rohem

Podle vyjádření je pochopitelně nutné ještě další vyladění výroby, aby vyrobený grafen měl ještě vyšší kvalitu, lepší výtěžnost a byl tak připraven pro skutečně velkou průmyslovou výrobu, která bude zahrnovat vše ve velkém a v mnohem větších jednotkách. Začíná tak především inženýrská činnost, kdy vědci musí vylepšit i systém odebírání grafenu z nádoby, aby netrval minuty, ale pouze sekundy.

Pokud nenastane žádný problém, „grafenové revoluce“ se dočkáme dříve, než se v posledních letech zdálo. Efektivní a levná průmyslová výroba grafenu se dotkne většiny zařízení (a jejich částí), která používáme, ale zasáhne i takové segmenty jako jsou lety do vesmíru, urychlovače částic (výzkum) nebo třeba supravodivost. Dostupný a levný grafen zkrátka ohlašuje další éru vědeckofantastických technologií, které se mohou stát realitou.

Témata článku: Technologie, Věda, Výzkum, Baterie, Tranzistory, Akumulátory, Grafen, Kansas, Elektron

28 komentářů

Nejnovější komentáře

  • JirkaJirka 30. 1. 2017 11:15:05
    Tak mně to připomíná Mužíkovo hledání štěchovického pokladu. Už to bylo...
  • w4ll3r 29. 1. 2017 20:12:22
    Tohle není výroba grafenu, ale obyčejný podvod. Článek měl být zřejmě...
  • Hadraplan 28. 1. 2017 23:14:06
    Takže jsou vědci vlastně úplně blbí, protože na to nepřišli cíleně, ale...
Určitě si přečtěte

Operační systém běžným počítačům nedal Bill Gates, ale Gary Kildall

Operační systém běžným počítačům nedal Bill Gates, ale Gary Kildall

** Gary Kildall pochopil, že levné výpočetní čipy mohou posloužit jako univerzální počítače pro všechny ** Připravil pro ně proto první operační systém ** Později mu systém vyfoukl Microsoft a nazval ho MS DOS

23.  4.  2017 | Pavel Tronner | 57

Umělá inteligence je sice v plenkách, už teď ale přestáváme rozumět, jak vlastně funguje. To je problém

Umělá inteligence je sice v plenkách, už teď ale přestáváme rozumět, jak vlastně funguje. To je problém

** Už je to tady, lidé přestávají chápat počítače ** Systémy neuronových sítí začínají pracovat tak, že ani jejich tvůrci přesně neví, co se uvnitř děje ** Do budoucna to může být závažný problém

24.  4.  2017 | Jakub Čížek | 112

Před 35 lety měl premiéru legendární počítač ZX Spectrum. Připomeňte si „Gumáka“

Před 35 lety měl premiéru legendární počítač ZX Spectrum. Připomeňte si „Gumáka“

** Slavný osmibitový počítač Sinclair ZX Spectrum byl uveden právě před 35 lety ** Připomeňte si tento průkopnický počítač v tematických článcích ** Podívejte se, jak funguje dnes

23.  4.  2017 | Pavel Tronner | 13

Acer chrlí novinky: levný a tenký Predator, nové Switche a další notebooky

Acer chrlí novinky: levný a tenký Predator, nové Switche a další notebooky

** Acer na konferenci v New Yorku představil velkou spoustu novinek z oblasti počítačů, notebooků i monitorů ** Notebookové novinky se dotkly řad Predator, Swift, Switch i Aspire ** Herní notebooky dostaly nový typ chlazení

27.  4.  2017 | Karel Javůrek | 7

Správný počítač má alespoň dva monitory. Anebo je to jinak?

Správný počítač má alespoň dva monitory. Anebo je to jinak?

** David si nedokáže představit práci bez dvou a více monitorů ** Kubovi naopak stačí jeden a ve více displejích se ztrácí ** Jaký přístup je lepší?

23.  4.  2017 | Jakub Čížek | 59


Aktuální číslo časopisu Computer

Supertéma: moderní cestování

Kdy opravdu přijdou nové baterie?

Velké testy: 6 herních notebooků a 8 volantů

Recenze: AMD Ryzen řady 5