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, Průmysl, Tranzistory, Grafen, Průmyslová výroba, Největší množství, Graf, Nízká efektivita, Dusičnan, Výroba, Obrovský pokrok, Exploze, Vědec, Zapalovač, Aerosol, ECT, Rychlost světla, Urychlovač částic, Uhlovodík, Elektron, Vnitřní povrch


Určitě si přečtěte

Porno insider: Jak virtuální realita vstupuje do filmů pro dospělé

Porno insider: Jak virtuální realita vstupuje do filmů pro dospělé

** Pornografie údajně představuje třetinu internetové obsahu a je technologický tahounem ** Do erotického obsahu postupně zasahuje i virtuální realita ** Kromě vizuálního vjemu se pracuje také na virtuálním uspokojení toho hmatového

Jan Dudek | 34

Aprílové vtípky: Výběr toho nejlepšího kolem počítačů, internetu a techniky

Aprílové vtípky: Výběr toho nejlepšího kolem počítačů, internetu a techniky

** Výběr nejlepších aprílových vtípků 2019 ** Článek postupně aktualizujeme

redakce | 29

Evoluce stále pokračuje, lidem se do kolen vrací kost navíc

Evoluce stále pokračuje, lidem se do kolen vrací kost navíc

** O kost zvanou fabella nás evoluce připravila už před miliony let ** V posledních desetiletích se však „ztracená kost“ znovu objevuje ** Anatomové nabádají ortopedy, aby brali fabellu v potaz

Jaroslav Petr | 31

Co pořídit k počítači: tipy na osvědčené klávesnice, sluchátka a další příslušenství

Co pořídit k počítači: tipy na osvědčené klávesnice, sluchátka a další příslušenství

** Toto jsou tipy Živě.cz na příslušenství k počítači, se kterým neuděláte chybu ** Klávesnice, myši, tiskárny, sluchátka... ** Vybíráme jak příslušenství na běžnou práci, tak na hraní her

David Polesný | 26

Biblická potopa Česka: Jak bychom dopadli, kdyby nás zatopil oceán

Biblická potopa Česka: Jak bychom dopadli, kdyby nás zatopil oceán

** Představte si biblickou potopu ** Nejprve zaniknou Děčín a Břeclav, pak i Brno a Praha ** Hlavním městem se stane Jihlava a zbytky Čechů přežijí na Kvildě

Jakub Čížek | 85

Vyzkoušeli jsme eObčanku a přihlásili se s ní na weby úřadů. Vážně to funguje!

Vyzkoušeli jsme eObčanku a přihlásili se s ní na weby úřadů. Vážně to funguje!

** Máme eObčanku, máme čtečku, vyzkoušeli jsme přihlášení na weby úřadů. ** Objevily se drobné problémy, podařilo se nám je vyřešit. ** Používání eObčanky pro online identifikaci je velmi pohodlné.

Marek Lutonský | 37

Jak poslat Teslu do protisměru? Stačí samolepky, které řidič nevidí

Jak poslat Teslu do protisměru? Stačí samolepky, které řidič nevidí

** Teslu v režimu autopilota je možné zmást a poslat do protisměru ** Odborníkům k tomu stačily tři samolepky na vozovce ** Je důvod se znepokojovat? Ne, pokud řidič dává pozor

Karel Kilián | 98



Aktuální číslo časopisu Computer

Velký test fotolabů

Oklamali jsme rozpoznání obličeje

13 tipů pro rychlejší Wi-Fi

Test NVMe SSD 500 GB