Знаем, че графенът е дебел слой въглерод с един атом с уникални свойства. Той има еднослойна хексагонална кристална структура и е 200 пъти по-здрав от стоманата. Той е пет пъти по-лек от алуминия и има уникални електрически или топлинни свойства. От откриването му сме чували обещания за това как ще революционизира много технологии, а в някои случаи е и така. И колко от тези обещания остават да бъдат изпълнени днес?
Все още чака ...
Графенът е чудесен за сензорни екрани , OLED или LCD, но все още никой не е направил стъпката. Разбира се, на всички е ясно, че в бъдеще ще имаме графенова електронна хартия. Също така свръхлеки мобилни екрани с този материал, но ... все още не.
Неговата любопитна пропускливост за вода, но непропускливост за повечето други течности и газове, го прави идеален за направата на филтри. Скоро се появиха много планове за изграждане на обезсоляващи инсталации с графен. За много райони по света ще бъде много важно да могат лесно да получават прясна вода. Но нито един от тези филтри все още не е излязъл от лаборатория .
Експериментален гъвкав OLED дисплей
Знаем, че въглеродните влакна се използват много за структурата на самолетите и следващата стъпка ще бъде графенът . Много устойчив, електрическите му свойства ще подобрят устойчивостта на мълния. И като сам по себе си сензор за усилията, в допълнение към други предимства. Самолетът има около 100 километра кабел и графенът в конструкцията може да спести най-много. Но ... отново все още е нещо в процес.
Друго обещание на графена е неговата ефективност за фотоволтаични клетки. Почти прозрачен, добър проводник на топлина и електричество, поведението му при тази употреба е много обещаващо. Слънчевите паркове са не само по-евтини и по-ефективни от сегашните, но и по-малко замърсяващи производството. В бъдеще дори бихме могли да носим дрехи, чиято външност би зареждала мобилния ни телефон благодарение на графен. Но, както и другите обещания, това ще бъде в повече или по-малко далечно бъдеще.
Устойчив и проводящ
Някои от действителните и настоящи употреби на графен са свързани с неговата механична якост. Просто го добавете към други материали, за да умножите силата му . Метали или пластмаси са от полза и тези съединения вече се използват в космическата техника, строителството или мобилните устройства. Вече има първа каучукова смес за гуми, която съдържа графен. Perpetuus Carbon (Обединеното кралство) произвежда графен и е разработил добавка за каучукови смеси с вълшебния материал, който вече се използва в велосипедни гуми и ще достигне до колите.
Велосипедни гуми с графен
От друга страна, графенът е най-добрият проводник на топлина в света. Тъй като е здрав и лек, той е идеален за използване на части, които изискват провеждане или разсейване на топлината. Известно е, че поне един голям производител на мобилни телефони използва графенов лист, за да пренася топлината от чиповете към по-топлите зони в мобилния телефон.
Суперкондензатори
Една бързо забелязана употреба на графен е да се правят кондензатори. Кондензаторът е електронен компонент, който натрупва електрически заряд. За разлика от батерията, тя практически няма загуба между зареждането и разреждането. Освен това тези качвания и изтегляния могат да бъдат много бързи. Но доскоро нямаше огромни кондензатори: те са суперкондензатори.
Китайски трамвай се движеше с графенови суперкондензатори
Най-голямото му настоящо приложение е в електрическите превозни средства. Но много по-големи от кола или мотоциклет: автобуси, трамваи или влакове. Когато едно от тези превозни средства с електрическо задвижване спира, двигателите му генерират огромно количество енергия за много кратко време. Само суперкондензатор може да получи тази енергия и да я съхранява, тъй като батериите се нуждаят от повече време. И след това доставете тази енергия обратно, за да тръгнете. Китайският производител CRRC вече има два модела с графен. Един за автобуси, способен да го премести до 10 километра след зареждане само за една минута. Друг, за трамваите, се зарежда за 30 секунди и премества трамвая до 6 километра . При производството му той е замърсен много по-малко, отколкото с традиционните материали, и те нямат риск от експлозия.
За автомобили или скутери
Zap & Go е британска компания, която също произвежда суперкондензатори с въглеродни и графенови йони. Целта му е да замени много настоящи литиеви батерии: в скутери, бормашини, прахосмукачки ... или автомобили. Започнали като паралелна компания на Оксфордския университет, те са много близо до мястото, където първите литиеви батерии са родени преди 40 години. Сега идва ред на тази нова технология, по-евтина за производство в голям мащаб, по-екологична и безопасна и по-трайна. Графеновата "батерия" (суперкондензатор) може да издържи 20 до 30 години при нормална употреба.
Суперкондензатори с графен и въглеродни нанотръби
Друг известен производител е германската Skeleton Technologies. Те са патентовали тип ултракондензатор, който използва графенова нанотръбна структура. Те бяха сред първите, които влязоха в тази технология и играят с предимство. Те продават "батерии" с различни размери и са били използвани в състезание (KERS в F1 или World Endurance), в някои автомобили (система старт-стоп на светофари) или в Европейската космическа агенция за различни космически системи. Те също са се специализирали в големи приложения, например за акумулиране на енергия във вятърни електроцентрали. Когато е ветровито, излишната енергия се запазва, за да може по време на спокойствие да продължи да се изпраща.
Както виждаме, малко по малко пристигат приложенията на "вълшебния" материал графен, въпреки че някои от най-очакваните все още ще ни накарат да чакаме.