Материал, созданный всего одиннадцать лет назад, становится технологической панацей нашего века. IGate выбрал несколько новых сфер применения графена.
Несколько дней назад китайские инженеры представили первый в мире смартфон, созданный с использованием графена. Новинка получила название «Settler Alpha». Хотя в функциональном плане смартфон не имеет каких-либо особых новшеств, он стал первой ласточкой перед наплывом «углеродных» устройств. Создатели смогли добиться беспрецедентной четкости сенсора и на 10% повысили емкость батареи. Все это – исключительно благодаря тому, что дисплей и аккумулятор новинки создавались с применением графена. Кажется, что одно только включение этого необычного материала в конструкцию делает привычные вещи лучше.
Графен – продукт 21 века. Впервые он был синтезирован в 2004 году в Университете Манчестера (Великобритания). Создатели графена Андрей Гейм и Константин Новоселов за свое открытие получили нобелевскую премию. Сейчас они продолжают активно работать над усовершенствованием графена, находя все новые возможности его применения.
Потенциально, графен может произвести революцию в аэрокосмической и оборонной промышленности, биотехнологиях, энергетике и электронике. Материал представляет собой углеродную пленку. Толщина пленки – один атом. При этом прочность соединения невероятна для такой толщины листа. Как показали эксперименты, графен при аналогичной толщине в два раза прочнее кевлара и в десять раз прочнее стали. Очевидное следствие этого – применение материала в производстве средств защиты. К примеру, бронежилетов. Помимо прочности, такие жилеты будут еще и гораздо легче кевларовых. Дело в том, что графен имеет очень малый вес. К примеру, если изготовить из этого материала парашют, то он будет весить примерно 200 грамм.
Графен успешно применяется в электронике – он может повышать чувствительность сенсоров и емкость аккумуляторов. Но важно и то, что графеновые дисплеи являются гибкими. Это прекрасно вписывается в современные тенденции развития технологий. В прошлом году компания Samsung уже сообщила то том, что намерена наняться производством устройств с тонкими и гибкими графеновыми дисплеями. А недавно создатели графена представили миру свою версию этой технологии. Их LED-дисплей обладает толщиной не более 40 атомов.
Сам по себе графен является сверхпроводником. Он проводит электричество в сотни раз лучше, чем медь. Учитывая это, многие компании уже задумались о производстве процессоров на основе графена. Не исключено, что новый материал скоро полностью вытеснит кремний. В прошлом году всемирно известная компания IBM уже использовала графен при сборке одного из чипов. Речь не идет о серийном производстве. Акция носила, скорее, демонстрационный характер. Тем не менее, это лишь начало. Вполне возможно, однажды Кремнивую долину переименуют в Графеновую.
Энергетика также использует графен в своих целях. Ликуют любители «зеленых» технологий. Как показали исследования, новый материал повышает эффективность солнечных батарей. В 2012 году ученые из Университета Флориды (США) покрыли графеном традиционные кремниевые солнечные батареи. Это повысило эффективность ячеек на 8,6%. В начале прошлого года ученые из Оксфордского университета (Великобритания) провели похожий эксперимент, но уже с батареями на основе титана. Такие батареи сегодня понемногу вытесняют кремниевые – они более эффективные и дешевые в производстве. Но в сочетании с графеном КПД солнечной ячейки повысился на целых 15,6 процентов. Ученые уверены в том, что и это еще не предел.
Ранее мы упоминали, что 2014 году исследователи из Университета Мичигана (США) нашли способ превратить контактные линзы в тепловизоры. Это также стало возможным благодаря свойствам графена. Дело в том, что графеновая пленка способна улавливать инфракрасное излучение. Таким образом, если снять с нее сигнал и усилить его, получится компактный тепловизор. Ученые полагают, что такая технология совсем скоро сможет интегрироваться в смартфоны или «умные» очки.
Совместив графен с кислородом, в прошлом году исследователи получили соединение, названное «оксидом графена». Этот оксид обладает уникальными фильтрационными свойствами. Если его, как краску, нанести на какую-либо поверхность, он надежно защитит ее от коррозии. Это свойство, вероятно, заинтересует автопроизводителей. В медицине графен также может использоваться как фильтрующее вещество. Получается, что одиннадцать лет назад в стенах британского университета появилась на свет настоящая технологическая панацея 21 века. И перечень применений графена еще далеко не полон.
