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, Akumulátory, Výzkum, Baterie, Grafen, Tranzistory, Průmysl, Ingredience, Dusičnan, Kyslík, Jiskra, Základní část, Mangan, Více, Obrovský pokrok, Exploze, Kyselina sírová, Graf, Vědec, Svíčka, Elektron, Uhlíkový atom, Malá část, Gel


Určitě si přečtěte

Jak se šíří Covid v Česku: Čerstvá data, mapy okresů a obcí. Každý den aktualizované grafy

Jak se šíří Covid v Česku: Čerstvá data, mapy okresů a obcí. Každý den aktualizované grafy

** Vývoj COVID-19 v Česku: nakažení, úmrtí, testovaní, hospitalizovaní ** Mapa podle okresů, přehled podle věku, situace v Evropě i ve světě ** Každý den aktualizované grafy a mapy

Marek Lutonský | 169

10 věcí, které nás štvou na Windows 10 a bohužel asi jen tak nepřestanou

10 věcí, které nás štvou na Windows 10 a bohužel asi jen tak nepřestanou

** Windows 10 je na trhu 5 let, ale pořád má velké rezervy ** Ani desátá velká aktualizace, která vyjde na podzim, je nevyřeší ** Štvou nás Windows Update, Store, Nastavení atd.

Lukáš Václavík | 148

Filmové pirátství asi jen tak nezmizí. Když už musíte, stahujte bezpečně v Seedru

Filmové pirátství asi jen tak nezmizí. Když už musíte, stahujte bezpečně v Seedru

** Máme HBO Go, máme Netflix... ** Ale stejně krademe filmy a seriály ** Když už musíte, stahujte torrenty bezpečně v Seedru

Jakub Čížek | 146

Velký test televizorů v Computeru: i levnější značky překvapily kvalitou obrazu

Velký test televizorů v Computeru: i levnější značky překvapily kvalitou obrazu

** Jak funguje biometrické zabezpečení ve Windows ** Nejlepší správci hesel ** Létáme v Microsoft Flight Simulator

Časopis Computer | 5

Nejjednodušší cesta, jak nepřijít o data: nastavte si zálohování a zapomeňte

Nejjednodušší cesta, jak nepřijít o data: nastavte si zálohování a zapomeňte

** Přijít o důležitá data je jednodušší, než si umíte představit ** To, zda a jak snadno je získáte zpět, záleží především na vás ** Když si nastavíte zálohování, může to být otázka několik minut

Karel Kilián | 32

DeOldify: Téměř zázračná technologie, která obarvuje 2. světovou válku, nebo vaše fotky z dětství

DeOldify: Téměř zázračná technologie, která obarvuje 2. světovou válku, nebo vaše fotky z dětství

** Neuronová síť DeOldify obarvuje fotky ** Můžete si ji vyzkoušet sami i bez superpočítače ** YouTube je plný obarvených ikonických videí

Jakub Čížek | 21


Aktuální číslo časopisu Computer

Velký test fitness náramků

Levné záložní zdroje

Jak si zabezpečit domov

Nejlepší monitory na trhu