Grafen to przyszłość elektroniki

Grafen został odkryty w 2004 roku przez brytyjsko rosyjską ekipę naukowców. Za badania nad grafenem, dwóch fizyków Konstantin Nowosiołow i Andriej Gejm otrzymali w 2010 roku prestiżową Nagrodę Nobla. Technologia wytwarzania grafenu polega na umieszczeniu niewielkiego plastra węglika krzemu w grafitowym opakowaniu, który następnie w warunkach próżni, podgrzany jest do temperatury ok 1500 st C. W wyniku kontrolowanej manipulacji temperaturą oraz dokładnego monitorowania ciśnienia obojętnych gazów m.n takich jak argon, dochodzi do reakcji fizyczno chemicznej.

Podczas tego procesu przez niewielki otwór w folii, umieszczony na nośniku krzem zaczyna odparowywać i pojawia się dwuwymiarowa struktura warstwy atomów węgla, która tworzy szereg połączonych ze sobą pierścieni. Powstałe na powierzchni odizolowane drobinki grafenu wyglądem przypominają plaster miodu. Wytworzony w ten sposób materiał jest doskonałym przewodnikiem i posiada niesamowite parametry techniczne.

Grafen tranzystorLaboratoryjne testy właściwości mechanicznych grafenu dowodzą, że jest on 100 razy wytrzymalszy od stali, a jego przejrzystość wynosi tylko 2 procent, co umożliwia na swobodne przenikanie atomów helu przez jego powierzchnię. Nowy przewodnik jest elastyczny, można go rozciągnąć nawet o 20 procent – taki zabieg nie czyni szkody i nie odkształca go. Posiada też bardzo dobre właściwości przewodzące ciepło i niską rezystancję przepływu prądu elektrycznego. W temperaturze pokojowej wykazuje dużą ruchliwość elektronów (1/ 300 prędkości światła).

Nowym wynalazkiem już interesują się największe koncerny komputerowe. Produkcja urządzeń opartych o układy grafenowe, zapoczątkuje potężny skok technologiczny w kluczowych dziedzinach światowego przemysłu. Elektroniczne czujniki zbudowane z układów grafenowych są tak czułe, że potrafią wykryć obecność szkodliwej substancji wychwytując pojedynczą cząsteczkę .

Znakomite parametry przewodzące grafenu pozwolą w przyszłości wykorzystać go przy produkcji elektronicznych układów scalonych, super szybkich procesorów, zwijanych w rulon monitorów dotykowych lub jako ekologiczne źródła energii elektrycznej w solarnych systemach zasilania.

Technologią wytwarzania większej ilości gafenu na skalę przemysłową, zainteresowali się też polscy naukowcy. W 2011 roku Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych z Wydziałem Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego poinformował o wspólnym opracowaniu nowej metody pozyskiwania dużych fragmentów grafenu o najlepszej dotąd jakości. Fenomen momentalnie obiegł światowe media, które uznały wyczyn za wielki sukces.

Technologię opracował dr. inż. Włodzimierz Strupiński jego metoda uzyskała ochronę patentową na całym świecie. Dzięki środkom przyznanym przez resort nauki Polscy naukowcy mogą rozwijać i komercjalizować swoją technologię.

Możliwości grafenu są ogromne, lecz na obecne czasy, produkcja na masową skalę jest zbyt droga. Cena jednego krystalitu o przekroju grubości ludzkiego włosa wynosi nieco ponad 1000 dolarów, więc musi minąć jeszcze trochę czasu, aż zostanie opracowana odpowiednia tańsza metoda produkcji.

1 Komentarz:

  1. nie tylko ale i energetyki i wszystko co z tym zwiazane, i jesli sie nawiaze wspolprace z kims kto potrafi w nano wielkosciach wytwarzac izolator to problem
    magazynowania eng elektr wydaje sie rozwiazany do roboty.

Dodaj komentarz