Grafen – co to jest i jakie ma zastosowania?

Na przestrzeni lat, nowe materiały przyczyniały się do rozwoju technologii i przemysłu. Jednak z takich materiałów jest Grafen. Jest od wykorzystywany już od lat, jednak dopiero od niedawna odbywa się to na szeroką skalę. Co to jest grafen i jaką rolę odgrywa w światowym przemyśle, jak i rozwoju wielu innych branż? Sprawdź poniższy artykuł, a dowiesz się jakie jest zastosowanie grafenu oraz czy grafen jest szkodliwy dla człowieka.

Co to jest grafen?

Grafen jest materiałem, który powstał z węgla. Ma strukturę plastra miodu, a jego grubość to jeden atom. Kto wynalazł grafen? Niesamowity materiał wynaleziono w 2004 roku. Zrobiło to dwóch fizyków, Andre Geim i Konstantin Novoselov, którzy zdobyli nagrodę Nobla w tej dziedzinie. 

Co ciekawe, ten nanomateriał wykazuje doskonałe właściwości: optyczne, termiczne, elektroniczne oraz mechaniczne. Można więc powiedzieć, że grafen zastosowanie ma naprawdę szerokie. Można go wykorzystać do tworzenia tlenków grafenu oraz innych substancji, które są wykorzystywane w biomedycynie oraz wielu innych branżach. Odpowiadając nieco szerzej na pytanie, co to jest grafen, oto kilka popularnych metod wykorzystania tego materiału:

1. Biosensor – grafen jest wykorzystywany w do wykrywania cząsteczek biotechnologicznych. Dzięki temu nowoczesna medycyna może o wiele łatwiej wykrywać biomarkery raka i wiele innych istotnych wskaźników.
2. Tlenek grafenu do dostarczania leków – warto dodać, że grafen jest wyjątkowo stabilnym nanonośnikiem dla leków. Z jego wykorzystaniem substancje szybciej rozprzestrzeniają się w organizmie człowieka. Badania wykazują, że telenek grafenu pozwala na szybsze transportowanie leków przeciwnowotworowych i przeciwzapalnych.
3. Inżynieria tkankowa – grafen jest także wykorzystywany przez naukowców w inżynierii tkankowej. Ten surowiec wykazuje ogromną kompatybilność z komórkami ssaków, co znacznie przyśpiesza różnicowanie komórek macierzystych. Oznacza to, że nowe technologie mogą w przyszłości znacznie ułatwić realizowanie zabiegów chirurgicznych na tkankach twardych.
4. Przemysł spożywczy – grafen właściwości ma na tyle różnorodne, że może być z powodzeniem wykorzystywany do produkcji filtrów dla branży spożywczej. Materiał nie przepuszcza gazów, a jednocześnie membrana z tego materiału pozwala na stabilny przepływ wody.

Grafen – właściwości. Co warto wiedzieć o tym materiale?

Wiesz już mniej więcej, czym jest grafen, ale czy zdajesz sobie sprawę z tego, jakie ma właściwości? Jego cecha charakterystyczna to fakt, że elektrony w grafenie poruszają się nawet do 200 razy szybciej, niż w krzemie. To cecha, która okazuje się prawdziwą rewolucją w przypadku nowoczesnych badań nad elektronowymi urządzeniami. Grafen umożliwia elektronom poruszanie się z 1/300 prędkości światła.

Co więcej, grafen jest doskonałym przewodnikiem ciepła, ma niewielką rezystancję oraz pochłania średnio do 3% światła białego. Kolejną cechą tego surowca jest wysoki poziom wytrzymałości oraz brak przepuszczalności gazów – w tym helu.

W jakich branżach grafen może znaleźć zastosowanie?

Obecnie uważa się, że grafen jest materiałem, który może całkowicie odmienić świat w wielu dziedzinach. Naukowcy twierdzą, że po dokładnych badaniach może okazać się, że grafen w 100% zastąpi krzem, który jest wykorzystywany na szeroką skalę – głównie przez firmy technologiczne.

Wysoki poziom elastyczności, odporność na zniszczenia oraz wiele innych cech powodują, że grafen jest coraz częściej stosowany do produkcji nowoczesnych ekranów dotykowych, wyrobów z tworzyw sztucznych, a także do łączenia z aluminium. Pozwala to na tworzenie wydajnych i bezpiecznych sieci energetycznych. Co więcej, grafen może też znaleźć zastosowanie w branży OZE, służąc jako materiał do produkcji oszczędnych źródeł światła oraz baterii solarnych z opcją magazynowania energii. Można więc powiedzieć, że grafen na przestrzeni lat znajdzie zastosowanie praktycznie w każdej branży technologicznej.

Grafen i jego zastosowanie w branży IT – podsumowanie

Wiedząc już, co to jest grafen, warto też zaznajomić się z najnowszymi doniesieniami ze świata nowoczesnych technologii. Obecnie producenci komponentów komputerowych wskazują, że grafen może posłużyć do wytwarzania wysoce wydajnych procesorów, choć do wdrożenia tej technologii potrzeba jeszcze wielu lat badań tego surowca. Nie ma więc żadnych wątpliwości, że grafen może całkowicie zrewolucjonizować naukę i cały świat, a sam rynek powiązany z wykorzystaniem technologii grafenowej jest na tę chwilę wart setki miliardów dolarów.