V minulém roce společnost Tesla Motors Inc (TSLA TSLATesla Inc302, 78-1, 08% vytvořila společnost Highstock 4. 2. 6 vlastní řadu obytných a komerčních bateriových systémů, jakož i provádění vědeckého výzkumu technologie baterií, aby se zlepšila energetická účinnost elektrických vozidel. Jedním z nejzajímavějších aspektů tohoto výzkumu je možné použití grafenu, jedinečné uspořádání atomů uhlíku, které tvoří dvojrozměrnou vrstvu jako voštinovou strukturu. Jiné konfigurace uhlíku zahrnují grafit, diamanty, kuličkové kuličky a dřevěné uhlí.

Grafen je chválen jako "zázračný" materiál, jehož pevnost je odhadována na 100% pevnější než ocel u zlomku hmotnosti. Historicky byl tento materiál velmi obtížný a nákladný k výrobě a byl používán především v rámci výklenku v rámci odvětví polovodičů. Ve skutečnosti to nebylo izolováno až v roce 2004. Dnes jsou však testovány nové a jednodušší způsoby výroby velkého množství graphenu a řada možných způsobů využití má potenciál být v řadě průmyslových odvětví narušena.

Baterie

Tesla je mezi velkým počtem firem a univerzit, které zkoumají, jak lze graphenu vyřešit problém velikosti a efektivity baterie. Použití grafenu do bateriových článků může výrazně zlepšit schopnost a rychlost nabíjení a vybíjení ve srovnání s dnešní moderní technologií a nabíjet až 10krát rychleji než lithium-iontová baterie. Grafen může také zmenšit velikost baterií tím, že výrazně zlepší hustotu energie. Kombinace rychlejšího nabíjení a menší baterie bude obrovským zlepšením pro spotřební elektroniku, mobilní zařízení a elektrické vozy. (Pro související čtení viz: Nová investice do technologie baterií Příležitosti )

Solární články

Grafen je nejen užitečný v energii baterie, ale také může zlepšit současný stav fotovoltaických solárních panelů. Odraz některých slunečních paprsků na povrchu solárních panelů je dnes dnes velkým problémem, jelikož jejich zastínění jakýmkoli způsobem sníží množství energie, kterou mohou produkovat. Přidání vrstvy grafenu slouží jako antireflexní nátěr, který umožňuje převádět většinu energie světla, aby se přeměnil na elektřinu. Výzkum ukázal, že grafen může snížit odrazivost o 15 - 35%.

Tranzistory

Tranzistory jsou on-off logické brány, které napájejí mikročipy a zapálily počítačovou revoluci. Dnes Moorův zákon předpovídá, že počet tranzistorů, které se vejde do čipu, se bude každých osmnáct měsíců zdvojnásobovat a předpovědi se dosud uskutečnily.Technologie nyní tlačí hranice křemíku jako substrátu k vybudování polovodičů, což znamená, že Moorův zákon již nemůže držet. Grafen může být náhradou za křemík, který umožňuje ještě větší hustotu tranzistorů. Výzkumníci z MIT a jinde se zabývají tím, jak aktualizovat grafiku na bázi mikročipu. (Více viz také: Nejvýraznější oblasti v oblasti mobilních technologií .)

Lékařské aplikace

Lékařské využití grafenu zahrnuje tkáňové inženýrství. Trojrozměrný tisk a další metody růstu orgánů se opírají o robustní matrici, na které se buňky pěstují. Bylo prokázáno, že přidání grapheňových nano-částic ke stávajícím materiálům zlepšuje jejich strukturální robustnost.

Bylo prokázáno, že graphene jsou převzaty specifickými buňkami včetně rakovinných buněk, což z něj činí potenciální vektor cílené distribuce léků. V současné době probíhají experimenty, aby se zjistilo, zda může být použita k léčbě rakoviny plic. Ukázalo se, že látka také zvyšuje polymerázovou řetězovou reakci nebo PCR, což je metoda, která se používá k sekvenci genomů a identifikaci genů.

Bottom Line

Graphene je slovo, které pravděpodobně slyšíme čím dál víc, jak výzkumníci z celého světa začnou studovat tento jedinečný materiál na bázi uhlíku. Kromě výše uvedených je pro graphenu použito jiné navrhované alternativní využití. Mezi ně patří použití jako mazivo, detekce infračerveného světla, vývoj inteligentní elektroniky, technologie filtrace vody a nepromokavé povlaky. V nadcházejících letech bude jistě identifikováno a uvedeno do produkce ještě více potenciálních případů použití.