Графеновая Революция или Как этот крепче-стали-материал изменит мир?

141414Графен имеет толщину в один атом, но этот материал готов бросить широкую тень на будущее бизнеса. Приблизительно в 200 раз более прочный, чем сталь еще легче, чем бумага и более гибкий, чем акробат, графен воспринят как чудо-материал с потенциалом коренных изменений продуктов и процессов в различных отраслях, от бытовой электроники до биомедицины.

Впервые выделен в 2004 году физиками Андре Геймом и Константином Новоселовым, которые получили Нобелевскую премию за свои усилия, графен является по существу кристаллическим углеродом-аллотропом с двумерными свойствами. Его атомы упакованы в шестиугольный образец, который напоминает проволочную сетку и настолько тонко, что фактически прозрачен. Уникальная структура приводит к тепловым, электрическим и магнитным свойствам, которым не может соответствовать никакой другой материал, а его коммерческое применение почти безгранично.  Например, гибкость графена может привести к прорывам в переносных устройствах, а его как перышко легкий вес может привести к более оптимизированному, топливосберегающему самолету. Билл и Мелинда Гейтс даже пожертвовали $ 100 000 в Манчестерский университет, чтобы помочь финансировать развитие основанных на графене презервативов.

«Графен имеет огромный потенциал для использования в различных предприятиях и различных областях», говорит Елена Полякова, генеральный директор графеновых лабораторий в Лонг-Айленде, штат Нью-Йорк, чей «Графеновый супермаркет» поставляет наноуглероды и графеновые продукты более чем 7000 предприятиям и научно-академическим клиентам. «Он может заменить множество материалов, которые существуют в настоящее время на рынке.»

Графен R & D далеко «затмевает» коммерческую деятельность, по крайней мере сейчас. Технологические консультанты Cambridge IP заявляют, что разработчики и производители подали 13 000 связанных с графеном патентов за одни только прошлые пять лет, а в конце 2013 года Европейская Комиссия предоставила миллиард евро для 10-летней графеновой исследовательской инициативы, которая объединяет академические учреждения и промышленные группы из 17 стран.

Объединенный прогноз Исследований рынка говорит, что графеновый рынок достигнет $149.1 миллионов во всем мире к концу десятилетия, переживая совокупные ежегодные темпы роста на 44 процента между 2014 и 2020 гг, благодаря в основном растущему интересу со стороны электроники и автомобильной промышленности.

Например: в апреле, «Samsung Electronics», работая с  университетом «Sungkyunkwan» Южной Кореи, объявила метод синтеза графена, который обещает ускорить коммерциализацию материала, рекламируя ее потенциал в качестве использования в гибких дисплеях и других ультрасовременных продуктах. IBM также представила интегрированную электронную схему на основе графена, предназначенную для повышения беспроводной скорости передачи данных.

Но только потому, что графен является чудом это не означает, что все так прекрасно. Во-первых, ему не хватает «ширины запрещенной зоны», существующей в других полупроводниковых материалах, означая, что его проводимость не может быть включена и выключена. Возможные решения включают в себя постройку искусственных разрывов, чтобы открываться и замыкать контуры или изменение основного состава графена химическими добавками. Проблема усугубляется высокими производственными затратами и вопросами контроля качества, которые ограничивают объем бездефектного графена, который доступен для исследователей.

Стартапы, как например Оттавский, находящийся в Онтарио «Grafoid ID», графено-сфокусированный на бизнес развитие фирма, решает производственный вызов в лоб. «Grafoid» вложил капитал в ожидающий патент процесс MesoGraf, который производит чистый графен из сырой руды графита, рентабельный, одноступенчатый производственный метод, который устраняет резкие химикаты, которые могли бы препятствовать фундаментальным свойствам материала.

Такие процессы имеют преимущество того, что являются лучшими для планеты. На самом деле, низкое воздействие на окружающую среду графена может оказаться его истинным наследием. Исследователи в Университете Райс доказали, что добавление графеновой окиси к буровым растворам на водной основе может улучшить добычу нефти, минимизировав потенциальную утечку. Графен может заменить даже некоторые металлы и другие природные ресурсы которые добывают для производства, говорит Гордон Чиу, основатель, президент и главный технический директор Grafoid и соавтор MesoGraf.

«Представьте себе нечто, что было на 100 процентов нефтезависимым и пересоздание его только на 50 процентов нефтезависимым, путем смешивания с графеном. Мало того, что продукт легче и прочнее, но он также является более безопасным для окружающей среды,» говорит Чиу. "Я всегда верил в новые материалы, которые могут изменить способ которым мы делаем вещи. Графен имеет возможность принципиально повлиять, на то как мы работаем, в качестве вида все еще будучи технологически продвинутыми”.

По материалам: smallbusiness.yahoo.com


В тему:

UkrNET - поисково-информационный ресурс