Věda | Výzkum | Grafen

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.

Diskuze (28) Další článek: Zprávy Živě: V USA se možná dočkají „práva na opravu“

Témata článku: Technologie, Věda, Výzkum, Baterie, Akumulátory, Grafen, Tranzistory, Průmysl, Základní část, Kyslík, Gel, ECT, Aerosol, Speciální vlastnost, Svíčka, Vnitřní povrch, Dok, Zapalovač, Uhlíkový atom, Tisíc, Revoluce, Více, Malá část, Mangan, Průmyslová výroba


Určitě si přečtěte

Šmírování kamerami Googlu: Koukněte, co šíleného se objevilo na Street View

Šmírování kamerami Googlu: Koukněte, co šíleného se objevilo na Street View

Google stále fotí celý svět do své služby Street View. A novodobou zábavou je hledat v mapách Googlu vtipné záběry. Podívejte se na výběr nejlepších!

redakce | 4

Nejlepší aplikace na předpověď počasí: Kde nejlépe zjistit, co zrovna chcete vědět

Nejlepší aplikace na předpověď počasí: Kde nejlépe zjistit, co zrovna chcete vědět

Obecných aplikací na předpověď počasí je nespočet, jenže často skončí jen u základní informace o počasí a nenabídnou odpovědi na řadu praktických otázek. A tak jsme si položili právě několik takových otázek a hledali aplikace či meteoslužby, které nám nejlépe odpoví.

Karel Kilián | 4

Teď už Chromium ovládne Windows 10 úplně. Microsoft dokončil WebView2

Teď už Chromium ovládne Windows 10 úplně. Microsoft dokončil WebView2

** Před dvěma lety se Microsoft zasnoubil s Chromem ** Nový Edge není zdaleka jejich jediné dítě ** Ještě důležitější je komponenta WebView2

Jakub Čížek | 45

Otestovali jsme 8 mobilů do 8 000 Kč: rozdíly ve výkonu jsou ohromné

Otestovali jsme 8 mobilů do 8 000 Kč: rozdíly ve výkonu jsou ohromné

** Mobil za 8 000 Kč uspokojí většinu uživatelů ** Klasické foťáky stačí, širokáče ale zklamaly ** Zásadní jsou rozdíly ve výkonu

Časopis Computer | 4


Aktuální číslo časopisu Computer

Megatest televizí do 25 000 Kč

Nejlepší herní klávesnice

Srovnání správců hesel

Jak upravit fotky pro tisk