Innowacyjne zastosowania grafenu i materiałów dwuwymiarowych
Grafen nie przepuszcza cząsteczek i charakteryzuje się wysokim przewodnictwem elektrycznym i cieplnym, dzięki czemu umożliwia znacznie szybszy przepływ elektronów niż krzem. Jest również przezroczystym przewodnikiem, łączącym w wyjątkowy sposób własności elektryczne i optyczne. Grafen ma wiele potencjalnych zastosowań, od elektroniki po materiały kompozytowe, i jest stosunkowo tani w produkcji w porównaniu z innymi materiałami.
Materiał przyszłości
Niniejsza broszura CORDIS Results Pack zawiera 12 artykułów poświęconych 6 ambitnym, nowatorskim unijnym projektom badawczym finansowanym w ramach programów badawczych 7PR i programu „Horyzont 2020” dotyczących grafenu i materiałów dwuwymiarowych. Siedem artykułów dotyczy różnych aspektów projektu Graphene Flagship. Graphene Flagship to największa inicjatywa badawcza UE, która przy budżecie wysokości 1 mld EUR stanowi nową formę wspólnych skoordynowanych badań na niespotykaną dotąd skalę. Realizowane przez konsorcjum podmiotów naukowych i przemysłowych badania obejmują cały łańcuch wartości, od produkcji materiałów do produkcji komponentów i integracji systemów, w celu wykorzystania wyjątkowych właściwości grafenu. We wprowadzeniu do grafenu przedstawiamy prace prowadzone w ramach inicjatywy Graphene Flagship, w tym we współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną w zakresie wykorzystania grafenu w zastosowaniach kosmicznych, takich jak napęd lekki i odprowadzanie ciepła. Naukowcy wykorzystali również optoelektroniczne systemy komunikacyjne, aby umożliwić szybkie dostarczanie danych w przyszłości. Wytwarzanie grafenu na dużą skalę na potrzeby rynku komercyjnego wymagało zwiększenia produkcji do skali przemysłowej przy jednoczesnym zachowaniu powtarzalności, wysokiej jakości i opłacalności. Naukowcy badali przetwarzanie chemiczne i zastosowania funkcjonalne materiałów grafenowych i grafenu w celu opracowania nowych struktur molekularnych o wyjątkowych właściwościach. Grafenowe urządzenia spintroniczne wykorzystują zarówno ładunek, jak i spin elektronów w temperaturze pokojowej, otwierając nowe możliwości w zakresie przetwarzania i przechowywania informacji. W ramach projektu Graphene Flagship badano również możliwości wykorzystania grafenu w zastosowaniach biomedycznych z zamiarem opracowania innowacyjnych urządzeń medycznych i czujników do wykrywania, leczenia i zarządzania chorobami układu nerwowego. Nie wszystkie europejskie badania nad grafenem są prowadzone w ramach projektu Graphene Flagship, a naukowcy korzystają także z innych źródeł finansowania. W ramach inicjatywy GRAPHEALTH stworzono następną generację czujników noszonych na ciele, podczas gdy w projekcie GRASP wykorzystano oddziaływania między grafenem i światłem w obliczeniach kwantowych i biomedycynie. Dzięki GraTA powstały przyspieszeniomierze tunelowe do monitorowania drgań maszyn, a dzięki projektowi https://cordis.europa.eu/project/rcn/109020_pl.html (HIGRAPHEN) - gęste kompozyty polimerowe do wykorzystania w optoelektronice i magazynowaniu energii. Uczestnicy projektu PolyGraph (w ścisłej współpracy z Graphene Flagship) badali polimery wzmocnione grafenem do zastosowania w sektorze aeronautyki i motoryzacji.
