Grafen: revolucionarna snov, ki počasi prihaja v vaše jakne, mobitele, barve za lase, avte …

Grafen, »supermaterial«, ki sta ga odkrila ruska znanstvenika Andre Geim in Konstantin Novoselov, sedaj že spreminja svet, v katerem živimo. Je 160-krat močnejši od jekla in lahko prevaja električne signale 250-krat hitreje od silicija. Poleg tega prevaja toploto 10-krat učinkoviteje od bakra.

Odkar sta Geim in Novoselov leta 2010 za svoje revolucionarno odkritje dobila Nobelovo nagrado za fiziko, so se podjetja še bolj poglobila v raziskovanje materiala, vendar pa še nismo dočakali množične proizvodnje. Grafen je preprosto prezahteven za proizvodnjo v industrijskih količinah.

Grafenska »super« jakna

Leta 2018 pa je materialu končno uspel preboj. Londonska znamka športnih oblačil Volleback je za $695 prodajala jakno, okrepljeno z grafenom. Vseh 1000 kosov so razprodali v manj kot treh dneh.

Jakna izkorišča zmožnosti grafena za ohranjanje toplote, električno prevodnost in odbijanje bakterij, toda sam proces proizvodnje še zdaleč ni bil lahek. Najprej je potrebno spremeniti surov grafen v grafenske nanoploščice. Potem majhne koščke grafena združimo s poliuretanom, da dobimo skrajno tanko membrano, ki jo potem vežemo z najlonom.

Vollebak

»Če najlonu dodamo grafen, v temelju spremenimo njegove mehanske in kemijske lastnosti – najlonska tkanina v naravni obliki na primer ne more prevajati toplote ali energije, sedaj pa lahko. Ker ima grafen debelino samo enega atoma, lahko to storite, brez da bi pridobili en gram na masi,« je pojasnilo podjetje.

Ohlajanje pametnih telefonov

Na novo razglašena serija Huawei Technologies Mate 20x je prvi primer uporabe grafena v pametnih telefonih. Napravo bo ohlajal sistem, ki kombinira sloj grafena in parno komoro. Pri podjetju zatrjujejo, da bo tako lahko telefon dlje časa deloval s polno močjo in ponudil »najbolj nemoteno in prijetno igralno izkušnjo«.

Huawei

Igranje golfa z grafenom

Mnoge lastnosti žogice za golf, kot so hitrost, vrtenje in vzdržnost, so odvisne od njenega jedra. Podjetje Callaway Golf Co. z novo družino žogic za golf Chrome Soft je grafen vključilo v običajno gumo in tako ustvarilo tanjši zunanji sloj. Po besedah podjetja njihove žogice sedaj omogočajo nižji »driver spin« in boljše udarce pod višjim kotom.

Callaway

»Ko smo sprva raziskovali, kako se grafen obnaša pri uporabi za jedro žoge, smo bili presenečeni ob ugotovitvi, da se je vzdržnost izboljšala za več kot 200%,« so dejali v podjetju. So pa tudi tu priznali, da proizvodnja ni bila mačji kašelj: »Potrebovali smo več mesecev razvoja, da smo ugotovili, kako homogeno dodati takšen fin nanomaterial v mešanico gumijastega jedra žogice.«

Boste zaradi grafena postali mojster tenisa?

Leta 2018 je podjetje iz športne industrije Head, ki je grafen prevzelo med prvimi, predstavilo novo linijo teniških loparjev. V podjetju so dejali, da material omogoča optimalno porazdelitev teže in zmanjša deformacije glave loparja, kar omogoča boljši nadzor.

Grafenski obroči so nameščeni okoli obroča loparja, kar povečuje torzijsko stabilnost in omogoča boljši prenos energije v udarec. Zaradi vrtljivih zank se strune več premikajo, kar ustvari močan »trampolinski« učinek.

Lažji in močnejši avtomobili

Na področju proizvodnje avtomobilov nameravajo vlogo pionirjev v uporabi grafena prevzeti pri Fordu, ki pričakuje, da bodo z grafenom avtomobili postali lažji in močnejši. Podjetje želi uporabiti material pri komponentah, kot so pokrovi in pokritja za črpalke, prednje motorje in vode za gorivo. Z grafenom bi lahko tudi zmanjšali hrup iz odprtine za motor, s čimer bi avtomobili postali tišji.

Getty Images

Ford je razvil komponente, v katerih je grafen zmešan s peno, kar je prineslo 17% zmanjšanje hrupa, 20% večjo trdnost in 30% večjo odpornost na toploto. Dodatek, ki bo znižal maso avtomobilov, bosta kot prva dobila modela Mustang in F-150.

Barvanje las

Raziskovalci na ameriški univerziNorthwestern so predlagali, da bi uporabili sloje grafena pri barvanju las. Za razliko od kemičnih izdelkov za barvanje las je nova barva nestrupena, antibakterijska in antistatična, za povrh pa še preprosta za uporabo – ljudje jo lahko nanesejo sami, s sprejem.

Grafen ustvari nežen sloj okoli vsakega lasnega mešička posebej. Metoda ne zahteva strupenih topil, molekularnih sestavin ali ekstremne toplote. Barva zdrži vsaj 30 pranj, kot konvencionalna kemična barva za lase. Poleg tega bodo zaradi antistatičnih in antibakterijskih lastnosti grafenskih barv lasje dlje ostali čisti.

Getty Images

Vendar pa izdelka še kar dolgo časa ne bomo videli na trgovskih policah. Na voljo le je malo barv, zaenkrat le nekaj odtenkov črne in rjave.

Letos so znanstveniki preizkusili grafen v pogojih mikrogravitacije, da bi preverili, ali ima supermaterial potencial za ohlajanje sistemov v satelitih. Poleg tega želijo z njim ustvarjati učinkovitejša protibolečinska zdravila in zdravila proti raku.

Po počasnem štartu se zdi, da počasi le prihaja doba grafena. Začetki so zelo obetavni.

Preberite še: Karbonske nanocevi lahko spremenijo prihodnost elektronskih naprav

Če bi radi uporabili vsebino s spletne strani Russia Beyond (delno ali v celoti), pri svoji objavi dodajte zraven še povezavo na prispevek na naši strani.