Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

Nowy stary znajomy, czyli grafen

obrazek: fot.nadesłana]
fot. nadesłana

Ostatnie dziesięciolecie jest zdominowane przez lawinę nowych produktów, które oferują zupełnie nowe parametry użytkowe lub znaczne ich zaawansowanie. Można wymienić prawdziwą inwazję smartfonów i tabletów o wysokiej rozdzielczości generowanych obrazów oraz coraz dłuższym czasie pracy. Postęp wynika m.in. z opanowania produkcji wydajnych baterii o wysokiej pojemności elektrycznej i niewielkiej masie oraz wymiarach.

Z tego samego powodu (miniaturyzacja baterii) obserwuje się prawdziwy wysyp bezprzewodowych urządzeń elektrycznych tak domowych (odkurzacze, kosiarki), jak i profesjonalnych (narzędzia). Powodem jest wdrożenie masowego wytwarzania baterii m.in. litowo-jonowych w różnych wersjach konstrukcyjnych, a to z kolei stało się możliwe dzięki opanowaniu wytwarzania węglowych materiałów elektrodowych. Podany przykład doskonale ilustruje istnienie sprzężenia: nowy materiał – nowe zastosowanie - nowy produkt. Innym przykładem tego sprzężenia jest opanowanie produkcji włókien węglowych, które są podstawą wytwarzania kompozytów węglowo-polimerowych, a z nich produkowane są np. lekkie i wytrzymałe elementy samolotów oraz nadwozia i podwozia samochodów Formuły 1.

Badania materiałów stają się kluczem do nowych zastosowań i tak też dzieje się w przypadku seryjnych samochodów elektrycznych, dla których deklarowany zasięg często przekracza 400 km, tak dzięki nowym materiałom do budowy baterii zasilających i  jako efekt użycia nowych lekkich materiałów konstrukcyjnym jak stopy magnezowo-aluminiowe o zawartości powyżej 10% magnezu i parametrach mechanicznych zbliżonych do tradycyjnych blach stalowych, ale trzykrotnie od nich lżejszych. Można na podstawie analizy baz literatury naukowej potwierdzić, że tzw. materials science jest dyscypliną naukową równie intensywnie kultywowaną co life science.

Świat materials science od czasu do czasu jest zaskakiwany nowym odkryciem, które bardzo szybko staje się obiektem intensywnego zainteresowania laboratoriów uniwersyteckich i przemysłowych. Tak było w przypadku nanorurek węglowych, które za sprawą odkrycia Sumio Iijimy (1991) stały się przebojem literatury naukowej w latach 90. XX wieku. Nieco wcześniej były to fulereny z modelowym fulerenem Buckminstera na czele.

Wraz z postępem w zakresie syntezy nanorurek i fulerenów rosła liczba prac badawczych wskazujących na nowe zastosowania w czujnikach, filtrach adsorpcyjnych, elektronice (wyświetlacze ekranowe, procesory, elementy pamięci), medycynie (nośniki leków) czy w elektrochemicznych magazynach/generatorach energii elektrycznej. Niestety, w przypadku nanorurek i fulerenów skończyło się, jak dotychczas, na dobrych pomysłach, a o powszechnym użyciu tych materiałów w wyrobach rynkowych raczej mówić nie można. Po fascynacji nanorurkami i fulerenami nadeszła era grafenu. Chociaż teoretyczne przewidywania Philipa Russella Wallace’a opublikowano już w 1947 roku, to dopiero prace eksperymentalne Andreja Grejma i Konstantina Nowosiłowa z roku 2004 ostatecznie wyodrębniły grafen z wielkiej palety materiałów.

Waga tego odkrycia została uhonorowana przyznaniem Gejmowi i Nowosiłowowi Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki (2010). Grafen encyklopedycznie zdefiniowany jako: płaska struktura złożona z atomów węgla, połączonych w sześciokąty kształtem przypominająca plaster miodu o jednoatomowej grubości, stał się natychmiast prawdziwym przebojem literatury naukowej i taka sytuacja utrzymuje się do dziś. Przykładowo tylko w latach 2019-20 opublikowano w czasopismach zrejestrowanych w bazie Science Direct ok. 52 tysięcy artykułów zawierających słowo „graphene” w tytule, abstrakcie i/lub w wykazie słów kluczowych. Dla wyszukiwania z pomocą Google Scholar uzyskuje się jeszcze bardziej spektakularny wynik w postaci ponad 88 tysięcy odnośników. Dla porównana termin SARS-CoV-2 występuje „tylko” w ok. 14 tysiącach artykułach zarejestrowanych w bazie Science Direct w tym samym przedziale czasowym.

I w tym miejscu muszą pojawić się wątpliwości co do rzeczywistej skali nowości tego materiału. Fakt wyodrębnienia i zbadania przez Grejma i Nowosiłowa grafenu nie przeczy jego wcześniejszemu istnieniu w naturze, a także otrzymywaniu w skali laboratoryjnej i przemysłowej tego materiału na długo przed wspomnianym wyżej odkryciem obu naukowców. Grafen ma nie tylko wyróżniające go właściwości mechaniczne, elektryczne, chemiczne, ale, mając formę niewielkich płatków, wykazuje naturalne zdolności aglomeracyjne prowadzące do zlepienia się równoległych płaszczyzn grafenowych w większe struktury.

Stąd tylko krok do doskonale znanego materiału, jakim jest grafit znany co najmniej od 1500 roku, kiedy to w Anglii, w miejscowości Parish, odkryto duże złoże grafitu naturalnego. Oczywiście, nie można wykluczać jeszcze wcześniejszego odkrycia grafitu naturalnego, ale nie było one tak spektakularne, jak odkrycie złoża w Parish. Zlepianie się płatków grafenowych jest wynikiem istnienia stosunkowo słabych przyciągających sił wynikających z fluktuacji elektronów π (pi) w płaszczyźnie tzw. węglowych pierścieni aromatycznych. W tym przypadku nauka operuje terminem „π–π stacking” w odniesieniu do związków i materiałów, w strukturze których występują sześcioczłonowe pierścienie aromatyczne.

Skoro pojedyncza płaszczyzna grafenowa to niemal same pierścienie aromatyczne, to oddziaływania typu „π–π stacking” są szczególnie spektakularne dla płatków grafenowych i w sposób naturalny grafen tworzy rozbudowane aglomeraty, czyli… grafit. Historycznie pierwsza metoda uzyskania prawdziwego tj. monowarstwowego grafenu wykorzystywała stosunkowo niewielką energię oddziaływań przyciągających typu „π–π”. Polega ona na precyzyjnym złuszczaniu grafitu, czyli na odlepianiu pojedynczych płatków grafenowego z bryłki grafitowej za pomocą… taśmy klejącej dawniej zwanej „scotchem”. Metoda „scotch-type” z powodu niewielkiej wydajności nie ma znaczenia dla uzyskiwania większych ilości grafenu do zastosowań na dużą skalę, chociaż jest niewątpliwe bardzo przydatna dla uzyskiwania próbek grafenowych do badań naukowych.

Przypadek Geima i Nowosiłowa wskazuje, że przełomu w nauce można dokonać niekoniecznie odkrywając rzeczy i zjawiska absolutnie nowe, ale potwierdza, że warto uważnie przyglądać się materiałom i zjawiskom już powszechnie znanym.

Co w grafenie piszczy?

Podchodząc do sprawy „ortodoksyjnie”, terminu grafen należałoby używać wyłącznie w odniesieniu do materiału, który jest ściśle monowarstwowy. Praktyka jest jednak inna i termin grafen w zmodyfikowanej formie stosuje się do szeregu materiałów, niekoniecznie monowartswowych. I tak w powszechnym użyciu są materiały ogólnie uważane za grafenowe, a oznaczane jako:
SLG – Single Layered Graphene (grafen jednowarstwowy, czyli de facto „prawdziwy” grafen w ujęciu ortodoksyjnym),
FLG – Few Layered Graphne (grafen kilkuwarstwowy, czyli de facto aglomerat kilku SLG),
MLG – Multi Layered Graphen (grafen wielowarstwowy, czyli… stary dobry znajomy grafit).

Materiał typu FLG w znacznej mierze zachowuje właściwości związane z formą monowarstwową, czyli SLG. Oczywiście stopień podobieństwa zależy od stopnia aglomeracji, czyli ilości zlepionych płatków SLG tworzących strukturę FLG (zwykle 2-10).   
Korzystając z wyżej opisanej płynności definicyjnej, rynek komercyjnych materiałów węglowych jest dosłownie zalany „grafenami” wszelkiej maści, które można bardzo często określić jako MLG, czyli znany wszystkim grafit jest sprzedawany pod znacznie bardziej atrakcyjną nazwą, a zapewne i po korzystniejszej cenie. Pośrednio wynika to ze stosunkowo niewielkiej wydajności metod wytwarzania materiałów typu SLG tj. prawdziwego grafenu, a jednocześnie wysokiej produktywności metod wytwarzania materiałów typu MLG, czyli po prostu grafitu.

Podobnie rzecz ma się z działalnością naukowo-badawczą w zakresie materiałów grafenowych. Atrakcyjność terminu grafen powoduje, że jest on używany trochę na wyrost w publikacjach naukowych. Grafenem nazywa się niemal wszystko, co zawiera w sobie skondensowane sześcioczłonowe aromatyczne pierścienie węglowe w formie większych czy mniejszych płatków.

Aby móc używać określenia grafen, należałoby przede wszystkim uzyskać eksperymentalne potwierdzenie, iż użyty materiał to SLG, a w ostateczności FLG. Mówiąc o eksperymentalnym potwierdzeniu mamy na myśli zestaw skorelowanych testów z wykorzystaniem spektroskopii ramanowskiej (RS), wysokorozdzielczej transmisyjnej mikroskopii elektronowej (HRTEM), mikroskopii sił atomowych (AFM) oraz analizy elementarnej. Wszystkie te badania możliwe są do przeprowadzenia w UMK w ramach infrastruktury badawczej Wydziału Chemii. Wartościowym uzupełnieniem może być także analiza XPS (fotoemisyjna spektroskopia elektronowa), ale tego urządzenia badawczego brak jest w obrębie całego Uniwersytetu.

Duża część prac traktuje „grafen” jak magiczny alchemiczny dodatek, którego domieszka w innych materiałach ma im nadawać nowe i nadzwyczajne właściwości. To taka współczesna neoalchemiczna sztuczka spełniająca odwieczne marzenie o skutecznej transmutacji, czyli zamianie czegoś małowartościowego np. ołowiu w złoto. Rozważania teoretyczne i eksperymenty w tym zakresie są prowadzone często nawet bez próby identyfikacji postaci „grafenu”, w jakiej go użyto, a przede wszystkim, w jakiej znajduje się w tak zmodyfikowanym materiale końcowym.

I tak mamy na przykład hybrydy „grafenowo-polimerowe”, a przeważnie są to polimery z wypełniaczem grafitowym. Nie jest to jedyny przypadek, gdy atrakcyjna z różnych względów nazwa jest rozciągana na zbyt szeroki zakres materiałów i zjawisk. W takiej sytuacji kompromisowym rozwiązaniem będzie nazywanie materiałów wielowarstwowych po prostu Multi Layered Graphene (MLG) lub krócej materiałem grafenopochodnym, czemu odpowiadają używane anglojęzyczne terminy „graphene-based”, „graphene-derived” czy „graphene-originated”.

Wśród zamętu terminologicznego występuje jeszcze jedno charakterystyczne zjawisko polegające na nazywaniu grafenem chemicznych pochodnych rzeczywistego tj. monowartswowego grafenu, ale także grafitu. W szczególności chodzi o utleniony grafen/grafit nazywany potocznie tlenkiem grafenu, czyli „graphene oxide”. Cechą grafenu wszelkich typów tj. SLG, FLG oraz MLG jest stabilność chemiczna polegająca na bierności tego materiału w szeregu reakcji chemicznych. Jedną z nich jest reakcja z tlenem.
Grafen, jak i materiały grafenopochodne opornie reagują z tlenem i, aby uzyskać nawet częściowe ich utlenienie, należy stosować drastyczne z chemicznego punktu widzenia warunki reakcyjne, jakie są charakterystyczne np. dla procesu Hummersa opisanego w 1958 roku jako sposobu na utlenianie grafitu, czyli MLG (wysoka temperatura i mieszanina reakcyjna oparta na silnych utleniaczach i stężonym kwasie siarkowym). Efektem procesu Hummarsa jest uzyskanie stosunku wagowego węgla do tlenu nawet ok. 2-3, podczas gdy w nieutlenionym grafenie/graficie stosunek ten wynosi nawet 19-20.

Pytanie, w jakim celu to się robi. Głównym powodem jest uzyskanie łatwej mieszalności utlenionego grafenu z wodą, co z kolei umożliwia tworzenie szeregu kolejnych materiałów grafenopochodnych np. materiałów elektrodowych do baterii i ogniw. Ceną, jaką trzeba ponieść za utlenienie grafenu, jest znaczący spadek przewodnictwa elektrycznego grafenu, czyli kluczowej jego właściwości niezbędnej dla zastosowań elektrodowych. Zatem, dzięki utlenieniu grafenu można wytworzyć elektrody, ale o potencjalnie gorszych właściwościach niż gdyby były wykonane z grafenu nieutlenionego.

Mimo istotnych różnic między utlenionym i nieutlenionym grafenem, w szeregu publikacji autorzy sugerują, że wytwarzają grafenowe elektrody, a fakt, iż są wykonane z tlenku grafenu jest odsuwany na dalszy plan. Aby częściowo odtworzyć oryginalne właściwości elektryczne grafenu, tlenek grafenu i materiały z niego wytworzone można redukować chemiczne, czyli usuwać tlen. Jednak, efektem tego działania jest materiał grafenowy o pośrednim stopniu wzbogacenia w tlen, gdzieś w zakresie między tlenkiem grafenu a grafenem nieutlenionym. Tak więc, grafen, tlenek grafenu i zredukowany tlenek grafenu to trzy różne materiały o odmiennych właściwościach chemicznych i fizycznych i należy unikać tratowania ich jak zamienników. Tlenek grafenu i grafen nie są zamiennikami, podobnie jak tlenki żelaza (główny składnik rdzy) nie są substytutem żelaza metalicznego.

Grafenowy paradoks 3D

Z definicji grafen typu FLG i SLG jest materiałem dwuwymiarowym uznawanym za modelowy materiał 2D. Jak zatem stworzyć grafen trójwymiarowy, czyli grafen 3D? Paradoksalnie jest to możliwe chociaż dwuwymiarowa natura grafenu zaprzecza jego oczekiwanemu trójwymiarowemu charakterowi. Analogiczną łamigłówkę musi rozwiązać każdy krawiec, szyjąc nam ubranie (struktura trójwymiarowa) z kawałka dwuwymiarowego surowca, jakim jest tkanina. W trudniejszej postaci problem ten stawał przed płatnerzem, który musiał wykonać przestrzenną strukturę, jaką jest zbroja, ze sztywnej blachy stalowej, która nie da się tak łatwo kształtować, jak elastyczna tkanina.

W obu przypadkach problem przejścia od materiału 2D do wytworu 3D rozwiązuje się przez pocięcie materiału dwuwymiarowego (tkanina lub blacha) na odpowiednio małe kawałki, a następnie połączenie ich na nowo w strukturę trójwymiarową w postaci garnituru, koszuli lub zbroi. Te zasady krawiectwa nawet w wydaniu płatnerskim daje się przenieść do eksperymentów z grafenem. Mając pod dostatkiem grafitu lub grafenu MLD (jak kto woli), można pokusić się kolejno o rozdzielenie zlepieńca płytek grafenowych do płatków typu SLG i FLG i ponowne chaotyczne ich zlepienie, lecz z unikaniem ich równoległego uporządkowania wskutek przyciągania typu „π- π stacking”, które prowadzi nieuchronnie do niepożądanego odtworzenia struktury MLG, czyli grafitu. Separację płatków grafenu typu SLG i FLG można m.in. przeprowadzić w środowisku ciekłym, mieszając grafit z cieczami dyspergującymi na bazie wody z dodatkiem polarnych wybranych rozpuszczalników aerotycznych o odpowiednim napięciu powierzchniowym.

Cząsteczki rozpuszczalników tworzących fazę ciekłą wnikają pomiędzy płatki grafenowe w drobinie grafitu, skutecznie je odrywając i stabilizując w postaci zawiesiny. Jednak usunięcie cieczy dyspergującej spowoduje ponowne sklejenie płatków grafenowych i powrót do stanu początkowego. Aby temu zapobiec, do zawiesiny płatków grafenu wprowadza się proszek stały, którego ziarna mają wymiar nanometryczny np. w zakresie 10-50 nm. Jest to tzw. templat twardy, jego przykładem może być nanoproszek pospolitego węglanu wapnia CaCO3.

Na tym etapie w cieczy dyspergującej rozpuszcza się również niewielką ilość substancji organicznej, która spełni rolę kleju łączącego płatki grafenowe. Usunięcie cieczy dyspergującej powoduje równoczesne oblepienie ziaren templatu płatkami grafenu i utrwalenie tej struktury przez klej organiczny. Materiał ten zwiera znaczne ilości pierwiastków innych niż węgiel i nie ma składu chemicznego typowego dla grafenu. Jednak, jeżeli z tego konglomeratu templatowo-grafenowego usunąć drobiny templatu, to pozostanie przestrzenna (3D) struktura porowata zbudowana z płytek grafenowych różnych typów zlepionych klejem organicznym (drobiny templatu CaCO3 usuwa się przez trawienie w kwasach). Już taki materiał jest przydatny do szeregu zastosowań np. jako porowaty materiał filtracyjny czy platforma do wzrostu komórek sztucznych organów (płatki grafenowe wykazują wysoką biozgodność). Jednak zastosowanie jako materiału elektrodowego np. w bateriach litowo-jonowych wymaga konwersji kleju organicznego w przewodzący prąd elektryczny klej węglowy.

Można to osiągnąć, wygrzewając ukształtowane trójwymiarowo płatki grafenowe (głównie typu FLG z obecnością płatków SLG) sklejone klejem organicznym. W temperaturze 800-900 stopni Celsjusza i bez dostępu tlenu, klej organiczny zamienia się wskutek jego pirolizy w przewodzący klej węglowy, ale całość w dalszym ciągu jest strukturą 3D, której cegiełkami są płatki grafenowe FLG. Skomplikowane? Tylko pozornie.

Tym sposobem można uzyskać struktury grafenopochodne, których jeden gram ma powierzchnię nawet 1000 m2, chociaż jeden gram wyjściowego grafitu charakteryzuje się powierzchnią tylko 10-20 m2. Opracowana w Zespole Syntezy, Badania i Modelowania Nowych Materiałów (Wydział Chemii) i wyżej opisana synteza templatowa 3D strukturyzowanych materiałów grafenowych nie wymaga utleniania grafenu do tlenku grafenu i dlatego stosunek węgla do tlenu wahać się może w granicach od 12 do 18 i jest typowy dla próbek realnego grafenu czy grafitu. Skorelowane badania spektroskopowe (Raman, XPS) i mikroskopowe (SEM, HRTEM, AFM) wskazują, że budulcem opisywanych struktur są głównie płatki grafenowe typu FLG o niskim stopniu aglomeracji i wysokim podobieństwie do modelowego grafenu jednowarstwowego.

Co, ile i za ile?

Podany wyżej przykład to tylko jeden z kierunków prac B+R przybliżających grafen/grafit we wszelkich postaciach do potrzeb rozwiązań o wysokim potencjale aplikacyjnym i tym samym o określonej wartości rynkowej. Po dekadzie intensywnych badań na zastosowaniami grafenu wyłoniło się kilka obszarów technologicznych, które rokują jako najbliższe praktycznego zastosowania. Potencjalne zastosowania wykorzystują szeroką paletę specyficznych, ale i wyróżniających właściwości fizyko-chemicznych: wysoka ruchliwość nośników prądu (2000–5000 cm−2/Vs), wysokie przewodnictwo cieplne rzędu 5000 Wm−1K−1, moduł Younga ok. 1 TPa [51], rozwinięte pole powierzchni do wartości teoretycznej 2630 m2g−1, odporność na utlenianie i korozję chemiczną. Należy jednak pamiętać, że część zastosowań wynika z użycia pochodnych grafenu, jakimi są tlenek grafenu i zredukowany tlenek grafenu.

Za zgodą Front. Front. Mater., doi: 10.3389/fmats.2015.00058

Część z przedstawionych technologii ma charakter prototypowy, część jest już dostępna w sprzedaży. Prognozy sugerują, że w ciągu najbliższych kilkunastu miesięcy będziemy obserwowali rynkowe premiery urządzeń wykorzystujących potencjał grafenu, który znacznie zwiększa funkcjonalności swoich poprzedników. Według firmy badawczej Grand View Research wartość globalnego rynku grafenowego w 2019 r. wynosiła 78,7 mln USD i oczekuje się, że do 2025 roku wzrośnie do 550 mln USD. Z kolei Reports n Reports szacuje, że globalna wartość rynku grafenu wzrośnie z 200 mln w 2018 roku do 1 mld USD w 2023 r. Zgodnie z Grand View Research w najbliższych latach rynek ma się rozwijać w tempie blisko 38,7 % w skali roku. Zbliżoną prognozę średniorocznego tempa wzrostu, tj. 40%, prezentuje Market Research Engine.

W tym miejscu można pokusić się o podanie kilku szczególnie spektakularnych doniesień o nowych produktach wykorzystujących grafen w różnej postaci.

Już jest dostępny na rynku powerbank Apollo Traveler, który posiada hybrydowe ogniwo o poj. 5000 mAh. Dotychczasowe rozwiązanie bazujące na ogniwach litowo-jonowych wzbogacono o grafen, w związku z tym, zgodnie z informacją producenta, powerbank pełną pojemność uzyskuje w 18 minut. Prototyp szybko ładującej się baterii do telefonów zademonstrowali chińscy producenci.  Nowy akumulator ma umożliwić ładowanie w czasie poniżej 30 minut, ponadto ma cechować się większą wydajnością i żywotnością niż standardowe baterie litowo-jonowe.

Nową cechą użytkową nowych baterii wzbogaconych grafenem ma być zmniejszenie podatności na przegrzanie. Już prototyp zademonstrowany w roku 2016 o pojemności 3500mAh można było ładować do 100% w niespełna 15 minut. Obecnie znaczna część prac dotyczy wykorzystania grafenu w zakresie pozwalającym jedynie na usprawnienie działania współczesnych konstrukcji akumulatorów. Całkowicie „grafenowe” smartfony dałyby możliwość przepływu energii pozwalający na uzyskanie pełnego poziomu naładowania telefonu w kilkanaście sekund. Grafen nie tylko ze względu na akumulatory zrewolucjonizuje rynek elektroniki, w tym telefonów, laptopów i tabletów. Wykorzystanie grafenu daje możliwość uelastycznienia niemal całej obudowy, w tym wyświetlacza. Następnym krokiem będzie stworzenie generacji całkowicie elastycznych smartfonów zawierających elastyczne baterie, ekrany, obudowy oraz obwody elektroniczne.

Problem baterii o większej skali występuje w przypadku baterii do zasilania pojazdów elektrycznych. Mankamentem obecnie używanych baterii jest długi czas ładowania, który nawet w przypadku tzw. „szybkiego ładowania” wynosi 45-60 minut dla uzyskania 70-80% poziomu naładowania. Pojawiło się prototypowe rozwiązanie „Super Battery”, które zastosowane w samochodach elektrycznych, razem z akumulatorami litowo-jonowymi mają zapewnić wysoką gęstość energii i mocy, długą żywotność i minutowy czas ładowania. Inżynierowie Skeleton Technologies we współpracy z Instytutem Technologii w Karlsruhe pracują także nad uzyskaniem na żywotność „Super Battery” rzędu setek tysięcy cykli ładowania-rozładowania.

Na drugim biegunie przykładowych aplikacji grafenowych są dostępne w sprzedaży detalicznej buty biegowe. Dzięki współpracy z Uniwersytetem w Manchesterze stworzono kompozyt grafenu z gumą wykorzystywaną do produkcji butów. To pionierskie wprowadzenie grafenu do butów biegowych - przez Brytyjczyków zaowocowało uzyskaniem materiału lekkiego, o 50% wytrzymalszego oraz o 50% bardziej elastycznego. Aktualnie buty z grafenem tej firmy oznaczona są literką „G” w nazwie. Powstał prototyp urządzenia do pomiaru ciśnienia i natlenia krwi w oparciu warstwę grafenową pokrywającą od wewnątrz mankiet pomiarowy i będącą w kontakcie ze skórą badanego. Podobnie, przezroczysta warstwa grafenowa, przylegająca do skóry, służy do pomiaru dawki promieniowania UV wchłoniętego podczas pobytu w miejsca nasłonecznionych.

Uwzględniając potencjał, jaki niesie za sobą grafen, Komisja Europejska powołała i finansuje europejską inicjatywę badawczą Graphene Flagship, w ramach której wsparcie uzyskają projekty pozwalające na wykorzystanie grafenu na skalę masową. Celem tej inicjatywy jest zapewnienie Europie miejsca w ścisłej czołówce nowych osiągnięć. Skład konsorcjum tworzy 150 jednostek akademickich oraz przedstawicieli biznesu z 23 krajów, który, podejmując współpracę, ma zwiększać szansę na tworzenie rozwiązań dostosowanych do potrzeb przemysłu. Na efekty jednak musimy jeszcze poczekać.

Wiele pomysłów, wiele prototypów, wiele grantów i… nadziei. Czas pokaże, czy rynek grafenowy osiągnie prognozowany wolumen 1 mld w roku 2024, czy też zrealizuje się scenariusz będący powtórką oczekiwań kiedyś wiązanych z nanorurkami węglowymi i fulerenami. Jedno jest pewne, Polska ma szansą na niewielki kawałek tortu grafenowego.

Dr Ewelina Wilska, prof. dr hab. Jerzy P. Łukaszewicz – Interdyscyplinarne Centrum Nowoczesnych Technologii.

Zespół naukowców z Wydziału Chemii UMK uhonorowany został za wynalazek „Sposób otrzymywania trójwymiarowych róż grafenowych" podczas Międzynarodowych Targów Archimedes 2020. Autorami wynalazku są: mgr Piotr Kamedulski, mgr Wojciech Zieliński, student Paweł Nowak oraz prof. dr hab. Jerzy P. Łukaszewicz.

Moskiewska impreza jest jednym z największych i najbardziej znanych wydarzeń tego typu na świecie. Warto wspomnieć, że zespół z Torunia zdobył już m.in. złoty medal na Międzynarodowych Targach iENA 2019 w Norymberdze, złoty medal na Targach INTARG 2020 w Katowicach oraz srebrny na Międzynarodowych Targach KIDE 2019 w Tajwanie.

pozostałe wiadomości

galeria zdjęć

 [fot.nadesłana]  [fot.nadesłana]  [fot.nadesłana]