Grafen je materiál budoucnosti. Lze jej vyrobit i z lidského potu
Jak přimějete některé z nejuznávanějších fyziků naší doby, aby se dostali do vytržení? Jednoduché. Obrátíte se na ně s dotazem na možná nejzásadnější objev posledních 100 let: grafen – první dvourozměrný materiál na světě. Zázračný materiál a pro mnohé odborníky výchozí bod, který v budoucnu radikálně změní náš život, píše server MÄNNERSACHE.
Grafen – první dvourozměrný materiál na zemi
Zajímavé je, že grafen se ve skutečnosti skládá pouze z uhlíku – látky, která je na této planetě všudypřítomná – např. v tužkách, vitamínech nebo ve vzduchu. Skutečnost je však taková, že o této látce, která je součástí asi 90 procent všech chemických sloučenin, stále téměř nic nevíme. Teprve v posledních několika letech jsme začali nahlížet do jeho možností:
„Grafen v sobě spojuje neobvyklý počet superlativů,“ vysvětluje Jurgen Smet z Institutu Maxe Plancka pro výzkum pevných látek ve Stuttgartu. „Dokáže vést energii a teplo účinněji než měď, je průhledný, zároveň pohlcuje světlo, je 80 000krát tenčí než lidský vlas, přesto stabilnější než beton, více než 100krát pevnější než ocel, extrémně pružný a tak hustý, že se do něj nevejde ani nejmenší atom plynu – helium.“
Grafen – superhrdina mezi materiály
Pro Klause von Klitzinga – nositele Nobelovy ceny za fyziku a profesora Ústavu Maxe Plancka pro výzkum pevných látek ve Stuttgartu – je proto grafen „superhrdinou mezi materiály“. Jeho možnosti nejsou téměř nijak omezené. „V závislosti na svém vzhledu může vyvinout různé síly.“ Čím je však grafen tak výjimečný a jak ho chtějí vědci využít k utváření naší budoucnosti?
Až do 22. října 2004 neměl grafen ve vědeckém světě dobrou pověst. Dlouho byl považován za látku, která nemůže existovat. Důvodem je zvláštní struktura grafenu tvořená jednotlivými atomy uhlíku, které leží vedle sebe a tvoří rovnoměrné šestiúhelníky. Protože se grafen skládá pouze z jedné vrstvy atomů, tj. není tlustší než jeden atom uhlíku, nazývá se tato látka dvourozměrná.
Pro výrobu jednovrstvého grafenu z grafitu vzali vědci kousek pásky, přilepili ji na grafitový blok a zase ji odlepili. Na pásku zůstala velmi tenká, ale přesto vícevrstvá vrstva uhlíku. Aby ji mohli dále odstranit, nalepili karbonizovaný kousek pásky na křemíkovou destičku potaženou fotorezistem – a pásku opět stáhli. Výsledek: vysoce kvalitní a stabilní grafen – a vyvrácení domnělého přírodního zákona.
Jak těžký je otisk prstu?
Dnes je grafen středobodem trhu v hodnotě několika miliard dolarů. K uspokojení rychle rostoucí poptávky jsou však zapotřebí nové metody. Tým vědců ze Sárské univerzity nyní možná našel řešení tohoto problému. Velkolepým způsobem se jim podařilo získat grafen z potu, který obsahuje sloučeniny uhlíku.
Testované osoby zanechaly otisky prstů na fólii, která byla zapečena ve vakuové troubě při teplotě přibližně 700 stupňů Celsia. Výsledkem je grafen. Tento výrobní princip se nazývá chemické napařování. V blízké budoucnosti se bude grafen ve velkém měřítku extrahovat ze všech kapalin obsahujících sloučeniny uhlíku (např. aceton). Výhoda: kapaliny se sloučeninami uhlíku jsou snadno dostupné a levné. Hromadná výroba této cenné látky je tak na dosah.
Zdroj: maennersache.com